막단백질

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[ membrane protein ]

생물학적 막에서 발견되는 단백질 성분으로 생체막에 통합되거나 결합하기에 이상적인 특성을 가지고 있다. 생명체 게놈 유전자의 20~30%가 막 단백질을 암호화하고 전체 단백질의 1/3에 해당한다고 예측된다.¹⁾ 또한 의학적으로는 모든 약물의 절반 이상이 막단백질을 대상으로 하고 있을 만큼 생체 내 중요한 단백질이며, 막단백질이 연루된 인간 질병 중에는 심장 질환(heart disease), 알츠하이머(Alzheimer) 및 낭성 섬유증(cystic fibrosis) 등이 있다.²⁾ 식물에서 막단백질의 기능은 식물 특이적 막 시스템 및 아세포 기관으로 구획된 시료로부터 막 프로테옴(proteome) 분석을 통해 연구되고 있다.³⁾

폴리펩티드 독소(polypeptide toxin): 수용성이지만 지질 2중층과 가역적으로 또는 비가역적으로 응집 및 회합될 수 있는 단백질의 종류로서 콜리신(colicin) 또는 헤모라이신(hemolysin) 및 세포사멸(apoptosis)과 관련된 특정 단백질 등 항균성 펩티드(antibacterial peptide) 등이 속한다.

막단백질의 위치에 따른 분류

생체막의 일부분이거나 막과 상호작용하는 단백질로서 위치에 따라 분류된다.⁵⁾ 그 위치는 단백질 서열의 소수성 분석, 즉 소수성 아미노산 서열 분석을 통해 정확하게 예측될 수 있다.⁶⁾

내재성 막단백질(integral membrane protein): 세포막에 영구적으로 부착되어 막을 통과하는 막관통 단백질(transmembrane protein)과 세포 외부 또는 내부 한 쪽에만 부착된 내재성 단일체 단백질(integral monotopic protein)이 포함된다.

외재성 막단백질(peripheral membrane protein): 세포막의 주변에 위치하고 지질 2중층 또는 다른 내재성 막단백질에 일시적으로 부착된 단백질이다.

위치에 따른 막단백질 종류 (출처: 한국식물학회)

참고문헌

1. Krogh A, Larsson B, von Heijne G 등 (2001) Predicting transmembrane protein topology with a hidden Markov model: application to complete genomes. J Mol Biol 305: 567–80
2. Overington JP, Al-Lazikani B, Hopkins AL (2006) How many drug targets are there?. Nature Rev Drug Discov 5: 993–996
3. Komatsu S, Konishi H, Hashimoto M (2007) The proteomics of plant cell membranes. J Exp Bot 58: 103–112
4. Almén MS, Nordström KJ, Fredriksson R 등 (2009) Mapping the human membrane proteome: a majority of the human membrane proteins can be classified according to function and evolutionary origin. BMC Biol 7: 50
5. Freeman S, Quillin K, Black M 등 (2017) Biological Science (6th ed.). Pearson
6. von Heijne G (2006) Membrane-protein topology. Nature Rev Mol Cell Biol 7: 909–918

막단백질

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목차

막단백질의 기능에 따른 분류

막단백질의 위치에 따른 분류

참고문헌