레닌저 생화학 (Lehninger Principles of Biochemistry) 5판 Ch01 ~ Ch03 요약정리

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목차

Ch1. 생화학의 기반 (The foundations of biochemistry)
1.1 세포적 기반
1.2 화학적 기반
1.3 물리적기반
1.4 유전적기반
1.5 진화적 기반

Ch2. 물 (water)
2.1 수용액에서의 약한 상호작용들
2.2 물,약산 그리고 얌염기의 이온화
2.3 생물계의 pH변화에 대한 완충작용

Ch. 3 아미노산, 펩타이드, 단백질 (Amino Acids,Peptides, and proteins)
3.1 아미노산
3.2 펩타이드와 단백질
3.3 단백질의 연구
3.4 단백질의 구조 :1차구조

본문내용

그 특징도 알아낼 수 있다.
* electrophoresis(전기영동) : 단백질을 charge와 질량에 따라 분리.
acrylamide + methylene-bis-acrylamide에 (NH4)2S2O8 를 넣어서 free radical을 만들어서 두 개가 coss linking 잘 되도록 해서 gel 상태를 만듦.
ptn을 염색하는 쿠마시블루를 첨가 (눈으로 단백질을 확인할 수 있도록)
크기가 작고, 전하가 큰 단백질이 빨리 이동한다.
- SDS(sodium dodecyl sulfate)
ptn을 전체적으로 음전하를 띠도록 함.
단백질 본래의 고차원 구조가 변하여 대부분의 단백질은 유사한 모양으로 만듦으로써 매우 유사한 질량당 전하 비(ratio of charge)를 가지게 된다. dimer, trimer가 SDS로 인해 monomer로 변함. subunit을 알 수 있음. subunit이 불순물인지 알려면 젤전기영동을 같이 해야함.
- SDS-PAGE의 장점 : 분자량에 의하여 단백질을 분리가능. 단백질의 순수분리의 정도 측정 가능.
- y축:logM (분자량), x축 : 상대이동도 그래프.
* isoelectric focusing(등전 집중법) : 단백질의 PI를 결정하기 위해 사용.
- 양쪽성전해질(ampholyte)을 가해 줘서 pH기울기를 만들고 전장을 걸면 단백질이 자신의 pI와 같은 pH까지 이동한다.
* two-dimensional electrophoresis(이차원 전기영동) : 등전집중법+SDS-PAGE
- 서로 다른 pI를 가진 같은 분자량의 단백질, 서로 다른 분자량인데 같은 pI를 가진 단백질 분리가능
- 오른쪽으로 갈수록 pI감소, 아래로 갈수록 분자량 감소
(3) 분리되지 않는 단백질도 정량화할 수 있다.
- 모든 정제방법은 다른 단백질이 존재하는 조건하에서 원하는 단백질의 양이나 활성을 측정할수 있는 방법이 요구된다. 정제 단백질의 순도는 비활성을 측정함으로써 추정할 수 있다.
- 1.0unit of enzyme activity : 25도씨에서 1분 동안 1.0μmol의 기질의 변화를 일으키는 효소의 양.
- activity(활성) 이란 용어는 용액 중의 효소의 total unit에 적용된다.
- specific activity(비활성) : 단백질 1mg 당 효소의 단위 수. 효소가 정제됨에 따라 증가하고, 효소가 순수한 상태가 되면 최대값으로 일정하게 유지된다.
- Fig3-22 : 두 비커의 unit activity는 같지만 specific activity는 오른쪽이 높다.
3.4 단백질의 구조 :1차구조
primary structure : 아미노산 서열
secondary structure : 반복적 구조 양상을 보여주는 아미노산잔기의 배열.
tertiary structure : 하나의 폴리펩타이드가 3차원적으로 접힌 것
quaternary structure : 두 개 이상의 폴리펩타이드 소단위 들의 공간적 배치
(1) 단백질의 기능은 아미노산 서열에 의존한다.
- 단백질 기능의 차이는 아미노산 서열의 차이에 의해 일어난다. 일부 서열의 변이는 특정 단백질에서 기능에 거의 영향을 주지 않으면서 일어날 수 있다.
- 사람의 단백질 중 20~30%는 개인 사이에 아미노산 서열의 변이가 있는 polymorphism(다형성)을 갖고 있다. 그러나 단백질의 기능에 거의 영향을 주지 않는다.
(2) 수많은 단백질의 아미노산 서열이 밝혀졌다.
(3) 짧은 폴리펩타이드의 서열은 자동화 방법으로 분석될 수 있다.
- Sanger's method : 아미노산 말단 잔기 확인. 큰 펩타이드의 경우에 유용.
FDNB(1-fluoro-2,4-dinitrobenzene)로 아미노 N말단 잔기를 표지한 뒤 6M HCl로 가수분해하여 표지한 아미노산을 알아낸다. 가수분해로 인해 폴리펩타이드가 파괴되서 나머지 서열은 확인할 수 없다.
- Edman degradation : 펩타이드의 전체적인 서열 확인. 짧은 펩타이드는 이 방법만으로도 전체 서열을 알수 있으며, 때로 Sanger's method를 생략한다.
phenylisothiocyanate와 아미노 말단을 반응시켜 phenylthiocarbamoyl(PTC) 부가물생성.....
아미노 말단 잔기를 제거하고 확인한 후에 새로 나타는 새ㅗ운 아미노 말단 잔기는 일련의 반응을 반복함으로써 연속적으로 서열을 알 수 있다.
(4) 큰 단백질은 더 작은 분절로 만들어 서열을 분석해야 한다.
1) 이황화결합의 분해 : 산화(performic acid 사용) 또는 환원(dithiothreitol 사용)을 이용.
2) 폴리펩타이드 사슬의 절단 : Protease를 이용하여 자른다.
★ Trypsin : Lys, Arg의 카보닐기
Chymotrypsin : Phe, Trp, Tyr의 카보닐기
Pepsin : Leu, Phe, Trp, Tyr의 아미노기
3) 펩타이드의 서열 결정 : 펩타이드 조각을 에드만 분해법으로 서열 결정
4) 펩타이드 조각의 순서 결정 (★Fig 3-27 at 97p)
5) 이황화결합의 위치 결정 : 최초에 이황화결합의분해를 하지 않고 단백질 시료를 또 다시 protease를 이용해서 절단한다. 그 후 전기영동으로 기존의 펩타이드와 비교해서 2개의 밴드가 사라지고 새로운 1개의 밴드가 있으며 그 부분이 이황화결합의 위치이다.
(5) 아미노산의 서열은 다른 방법으로도 추정할 수 있다.
- 단백질 서열은 DNA sequencing으로도 알아낼수 있다.
(6) 작은 펩타이드와 단백질은 화학적으로 합성할 수 있다.
- 작은 펩타이드는 합성이 가능하나 큰 펩타이드는 수득률이 매우 낮다.
(7) 단백질 서열은 지구에서의생명의 역사를 밝힐 수 있다.
- lateral genetransfer(측면 유전자 전달) : 하나의 유전자 또는 유전자 군들이 한 생물체로부터 다른 생물체로 전이되는 것. ex) 항생제 내성 유전자들이 급격히 퍼지는 것.
- signature sequence(지문 서열) 을 근거로 계통수를 말할 수 있다. 고세균은 박테리아보다 사람에 더 밀접하다.

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