책 소개
서론 [생명은 단백질의 운동이다]고 Engels가 말한 것은 19세기말이었다. 즉 단백질은 펩타이드결합으로 연결된 아미노산 중합체인 걸 Fischer가 발견하기 전의 일이다. 그러나 이 운동이라는 말이 함축하는 바를 구체적인 이미지를 가지고 이해하기에 이른 것은 최근이다. 단백질의 구조는 아주 다양하며, 단백질이 실현하고 있는 기능은 거의 만능인 듯 하다. 하나하나의 단백질은 그 자체 매력적이다(“All enzymes are beautiful.”Paul Boyer, 1997 노벨상 수상자). 이 매력에 끌려서 지난 반세기 동안 막대한 연구노력이 각각의 단백질분자의 작용기구의 해명에 바쳐져 왔다. 연구는 한층 가속하고 있다. 이는 각각 고유한 기능적 구조상태(native structure)에 있는 단백질 분자에게만 관심을 집중한 연구이다. 그러나 만물은 이미 기원과 역사와 소멸의 인과를 알기 시작하여 그 존재의 의미를 알 수 있다. 단백질도 그렇다. 세포내외의 단백질의 움직임에 관한 우리들의 개념은 최근 10년에 일신되었다. 단백질은 폴리펩타이드로서 합성되면, 이후는 틀림없이 스스로 기능적 구조를 형성하고 소정의 장소에 다다라 세포의 요구에 응하는 역할을 담당하며, 확률적으로 파괴되어 간다. 이러한 naive한 개념은 과거의 것이 되었다. 리보솜에서 폴리펩타이드가 만들어진 순간에 고분자중합체로서의 단백질은 이미 완성하고 있다. 그러나 이것은 쓸모있는 단백질로 되기 위한 단순한 출발점이지 결코 최후 목표는 아니다. 폴리펩타이드는 세포의 내부에서 스스로 혹은 다른 인자에게 도움을 받아서 기능적 구조를 획득하여 제구실하는 단백질이 된다. 세포내를 이동하여 특정의 구획에 들어가는 단백질이나, 세포의 외로 분비되는 단백질도 있다. 이와같은 이동하는 단백질은 끈모양으로 늘려진 형태로 막에 존재하는 수송장치를 통하여 막을 통과한다. 그래서 예정된 장소에 도착하여 정착하고 요구되는 기능을 발현하게 된다. 잘 완성하여 배치된 단백질도 그대로 쭉 안정하게 그곳에 계속 존재하는 것은 아니다. 여러 번 온도상승이나 약간의 스트레스에도 많은 단백질의 고차구조가 붕괴한다. 고차구조가 손상한 단백질은 경우에 따라서는 수복되어 회복하지만, 감당할 수 없게 되면 분해되어 소멸한다. 이 과정에서는 분자샤페론과 ATP의존성protease가 ATP의 가수분해의 에너지로 그 역할을 수행한다. 이와같이 태어나서 죽을 때까지 [단백질의 일생]에는 각각의 단백질 특유의 고비나 변환이 있고, 그 움직임도 또한 세포에 의해서 제어되고 있음을 알게 되었다. 더욱이 세포는 모든 단백질이 각각으로 변화하여 멈추지 않고 있는 가운데 통일적인 기능을 유지할 뿐만 아니라, 환경의 변화에 따라서 단백질의 사회를 재구성하기 위하여 용의주도하게 여러 가지 장치를 구비하고 있는 것을 알게 되었다. 그러나 어떠한 시스템에도 파탄은 생긴다. 회복도 분해도 실패하면, 변성한 단백질은 응집체로서 축적하고 이것이 혹은 이 과정이 세포의 상해를 가져온다. 상해는 증식을 할 수 없는 신경계의 세포에 있어서 정도가 심하여 일군의 심각한 병을 일으킨다. 이것도 최근 10년사이에 확립된 새로운 병의 개념이다. 그래서 단백질의 일생을 통하여 어느 때는 어슴프레한 소리같고, 어느 때는 널리 울려 퍼지는 통악기 저음과 같은 물음이 있다. 어떤 단백질이 어떠한 구조로 폴딩(folding)하는가, 그래서 어떠한 기능을 가지는가, 이것은 오로지 아미노산배열로 결정된다고 Anfinsen Dogma는 말하고 있다. 그뿐만이 아니라 그 단백질이 어디로 가는지, 언제 분해되는지, 그것도 결국 세포가 아미노산배열에 유래하는 정보를 직접 혹은 간접적으로 아미노산 배열에 유래하는 단백질의 안정성 등의 성질을 읽어서 그것에 따라서 결정해간다. 그래서 환경과 유전의 관계와 같이 세포의 상태가 변화하면 그 정보의 독해법도 또한 변화해간다. 만약 이와 같은 확장된 Anfinsen Dogma가 올바르다면, 인류는 아무래도 아미노산배열과 환경에서 개개의 단백질의 운명을 예언할 수 있을 가능성이 있다. 그러나 Anfinsen Dogma 혹은 확장된 Anfinsen Dogma는 어떠한 경우에도 유효한 원리일까? 이번 증간호에서는 단백질의 [일생]의 여러 경우에 대한 최근의 이해를 소개한다. 저자는 전부 세계의 최일선에서 활약중인 연구자이다. 각부의 총론에서는 그 분야의 연구가 어떠한 계기로 개시되고 어떻게 발전해왔는가를 개설하고 있다. 연구는 어느 의미에서는 아주 개인적인 작업이다. 그곳에서 특히 공헌을 한 연구자의 사진을 게재했다. 단, 이외에도 공적이 있는 분은 많다. 또한 일본인 연구자의 사진은 싣지 않았다. 공평하며 틀림이 없는 연구사를 기록하기는 어렵다. 실수나 평가의 잘못이 있더라도 이해해 달라. 총론에 이어서 몇 가지 각론이 있고, 거기에서는 자신의 연구에 대해서 얘기하면서 그 분야의 총괄적인 검토를 하고, 현재의 과제에 대해서 기술하고 있다. 그래서 최근의 토픽을 칼럼에서 소개하고 있다. 이 증간호에서는 각 저자의 개성을 존중하여 될 수 있는 대로 상호 관련을 알 수 있도록 또한 폭넓은 독자가 무리없이 읽을 수 있도록 감수자가 원고를 읽으면서 수정의견을 기술하여 다시 저자에게 질문을 하고 그 질의응답을 논문말미에 게재했다. 이번 증간호의 각각의 논문은 [단백질의 일생]을 둘러싼 세계의 연구의 도달점과 일본의 연구의 최전선을 동시에 밝히고자 시도하였다. 독자에게 새로운 자극을 불러일으킬 수 있으면 다행이라고 생각한다. 편자를 대표하여 Yoshida Masasuke (吉田賢右)
목차펼치기접기
목차 서론 9 I. 단백질의 생성과 성숙 총론 : 단백질의 탄생과 성숙 Yoshida Masasuke(吉田賢右) 17 단백질의 탄생에 있어서 리보솜의 턴널의 역할 Nakatogawa Hitoshi(中戶川 仁)·Ito Koreaki(伊藤維昭) 26 단백질합성계의 완전재구성-단백질탄생에서 성숙까지의 pure approach Ying Bei-Wen(應 文)·Ueda Takuya(上田卓也) 32 Column 단백질의 폴딩-in vitro와 in vivo의 사이 Takada Shoji(高田彰二) 37 세포에 있어서 Hsp70샤페론계의 기능 Terada Kazutoyo(寺田和豊)·Mori Masataka(森 正敬) 40 샤페로닌 GroEL의 작용기구 Kawata Yasushi(河田康志)·Taguchi Hideki(田口英樹)·Yoshida·Masasuke(吉田賢右) 47 Column 대장균의 세포분열과 GroEL Wachi Masaaki(和地正明) 53 Column 세포외 GroEL의 기능 Matsuda Kazuhiko(松田一彦) 55 Column 1분자 imaging에 의한 샤페론 연구 Ueno Taro(上野太郞)·Tdakuma Hisashi(多田尙史)·Funatsu Takashi(船津高志) 56 Column 샤페로닌을 반도체 나노입자의 운반체로서 이용한다 Kinbara Kazushi(金原 數)·Aida Takuzo(相田卓三) 59 고세균의 분자샤페론시스템의 반응기구 Yoshida Takao(吉田尊雄)·Usui Keisuke(確井啓資)· Iizuka Ryo(飯塚 怜)·Zako Tamotsu(座古 保)·Yohda Masafumi(養王田正文) 61 세포내 신호전달분자의 생성과 기능발현에 관계하는 Hsp90 Miyata Yoshihiko(宮田愛彦) 66 Column 분자샤페론 Hsp90과 형태의 진화 Yahara Ichiro(矢原一郞) 71 collagen의 생합성을 실현하는 분자샤페론 Hsp47 Koide Takaki(小出隆規) 74 세포질 샤페로닌 CCT-훨씬 복잡한 분사샤페론? Kubota Hiroshi(久保田廣志) 79 II. 단백질수송 총론 : 단백질의 이동 (진핵생물)-세포내의 교통관제시스템의 작동 구조 Endo Toshiya(遠藤斗志也)·Yoshihisa Tohru(吉久 徹) 82 미토콘드리아 외막단백질의 미토콘드리아 표적화와 막삽입 Mihara Katsuyoshi(三原勝芳) 95 단백질의 미토콘드리아 표적화와 분자샤페론 Yano Masato(矢野正人)·Mori Masataka(森 正敬) 102 I형 신호anchor배열에 의한 막topology형성의 연구 Sakaguchi Masao(阪口雅郞)·Kida Yuichiro(木田祐一郞) 107 핵-세포질間 단백질수송의 다양성과 복잡성 Yoneda Yoshihiro(米田悅啓) 112 Column 핵막공 복합체와 핵-세포질간 수송 Kose Shingo(小瀨眞吾)·Imamoto Naoko(今本尙子) 117 소포체에서 COP II 소포형성과 단백질선별수송의 분자메커니즘 Sato Ken(佐藤 健)·Nakano Akihiko(中野明彦) 120 Column 역행 수송 Aoe Tomohiko(靑江知彦) 125 골지체·소포체형성에 필수적인 p97막융합기구 Kondo Hisao(近藤久雄)· Uchiyama Keiji(內山圭司)·Okiyoneda Tsukasa(沖米田 司) 128 Column 골지체의 “종자” Nakamura Noburiro (中村暢宏)· Yoshimura Shin-ichiro (吉村信一郞) 133 엽록체의 단백질 수송 : thylakoid Asakura Yukari(朝倉由香里)·Kikuchi Shingo(菊地眞吾)·Nakai Masato(中井正人) 136 엽록체로 향하는 단백질수송-초기단계에 있어서 GTP의 관계 Akita Mitsuru(秋田 充) 141 Column 단백질수송에서 본 식물 peroxisome연구의 新전개 Hayashi Makoto(林 誠)·Nishimura Mikio(西村幹夫) 146 Column 단백질의 일생의 가시화 Yamauchi Shinoby(山內 忍)·Murata Masayuiki(村田昌之) 149 Column 세포내 물질수송과 모터 단백질 Toyoshima Yoko(豊島陽子) 152 Dynamin과 Endocytosis Takei Kohji(竹居孝二) 155 총론 : 단백질수송과 envelope의 형성(원핵세포) Tokuda Hajime(德田 元) 160 단백질막통과장치연구의 새로운 흐름-구조생물학의 시대로 Mori Hiroyuki(森 博行) 169 Column 대장균의 단백질막삽입에 있어서 YidC의 기능 Kenichi Nishiyama(西山賢一) 179 리포단백질의 선택적 국재화기구 Kanamaru Kyoko(金丸京子)·Matsuyama Shin-ichi(松山伸一)·Tokuda Hajime(德田 元) 182 Column 외막단백질의 수송 Matsuyama Shin-ichi(松山伸一)·Tokuda Hajime(德田 元) 187 병원성세균 effector의 숙주세포로의 여행 Abe Akio(阿部章夫) 190 Column Type I 분비기구-그램음성세균 ABC exporto Omori Kenji(大森謙司) 195 III. 단백질의 품질관리 총론 : 단백질의 품질관리와 세포의 위기관리 Nagata Kazuhiro(永田和宏) 198 소포체품질관리와 ERAD-EDEM분자는 당단백질의 ERAD을 촉진한다 Hosokawa Nobuko(細川暢子) 209 소포체품질관리에 있어서 샤페론과 당쇄의 역할-무엇이 이상하면 뭐를 제거해야 할까? Nishikawa Shuh-ichi(西川周一)·Nakatsukasa Kunio(中務邦雄)· Endo Toshiya(遠謄斗之也) 214 단백질품질관리로서의 UPR Mori Kazutoshi(森 和俊) 219 소포체 스트레스 감지시스템 Kimata Yukio(木行雄)·Kohno Kenji(河野憲二) 226 소포체스트레스전달기구 Urano Fumihiko(浦野文彦) 231 소포체 스트레스 유도성 apoptosis의 분자기구 Nishitoh Hideki(西頭英起)·Ichijo Hidenori(一條秀憲) 235 분자샤페론과 apoptosis Gotoh Tomomi(後謄知己)·Mori Masataka(森 正敬) 240 세포내 단백질품질관리와 저분자샤페론 Ito Hidenori(伊東秀記)·Inaguma Yutaka(稻熊 裕)·Kato Kanefusa(加謄兼房) 244 소포체내에서 단백질의 행동 Wada Ikuo(和田郁夫)·Nagaya Hisao(長屋壽雄)·Tamura Taku(田村 拓) 249 단백질품질관리 시스템에 의한 면역제어 Tamura Yasuaki(田村保明)·Torigoe Toshihiko(鳥越俊彦) 254 Column Lysosome 막단백질의 역할 Kuronita Toshio(黑仁田敏雄)·Himeno Masaru(姬野 勝)·Tanaka Yoshitaka(田中嘉孝) 259 단백질 대규모 분해시스템으로서의 autophagy-알려진 다채로운 생리기능 Yoshimori Tamotsu(吉森 保) 262 Ubiquitin과 Proteasome Tanaka Keiji(田中啓二) 266 Column 당쇄인식 ubiquitin ligase Yoshida Yukiko(吉田雪子) 273 ubiguitin과 ubiquitin binding dimain·motif의 구조생물학 Fujiwara Kenichiro(藤原建一郞)·Tochio Hidehito(尾豪人) 276 Unfoldase로서 AAA단백질 Ogura Teru(小 光) 279 총론 : 단백질의 세포내 recycling system (원핵세포)…
출처: 국립중앙도서관 서지정보
리뷰 남기기
로그인하면 리뷰를 남길 수 있어요.
리뷰 0개
아직 리뷰가 없어요.