3.9
단백질은 에너지에 유리한 구조로 접히게 되는데, 내부에는 소수성 아미노산이 있고 외부에는 전하를 띤 극성 아미노산이 있습니다. 일부 단백질은 스스로 쉽게 접히지만 많은 단백질은 샤페론(chaperone)이라고 하는 단백질에 의해 올바르게 접히도록 안내됩니다.
때때로 단백질은 잘못된 모양으로 접히는데, 이를 종종 잘못 접힌 단백질이라고 하며, 이는 프로테아좀에 의해 분해됩니다.
노화나 질병으로 인해 기능이 상실된 샤페론이나 프로테아좀과 같은 부적절한 세포 감독으로 인해 단백질이 비정상적인 형태로 유지될 수 있습니다.
돌연변이는 원래 단백질 모양이 덜 유리해지면 단백질이 잘못 접히는 원인이 될 수 있습니다.
세포질의 물리적 또는 화학적 변화와 같은 외적 요인은 적절하게 접힌 단백질을 새로운 환경에 적합한 새로운 구조로 만듭니다.
메커니즘이 무엇이든 잘못 접히면 단백질의 짧은 소수성 분절이 노출되어 물에 녹지 않게 될 수 있습니다. 일반적으로 알파 나선으로 접히는 이러한 소수성 세그먼트 중 일부는 베타 시트로 조립될 수 있습니다.
잘못 접힌 동일한 단백질에 있는 수백 개의 베타 시트가 수소 결합을 형성하고 쌓여 긴 필라멘트를 형성합니다.촘촘하게 채워진 두 개의 베타 시트 스택이 결합되어 교차 베타 필라멘트를 형성합니다.
이 구조에서 개별 베타 시트는 중심축에 수직으로 놓입니다. 이러한 필라멘트는 응집되어 아밀로이드 섬유를 형성할 수 있습니다.
아밀로이드 피브릴의 축적은 알츠하이머병 및 파킨슨병과 같은 특정 신경퇴행성 질환에서 관찰되었습니다. 인간의 크로이츠펠트-제이콥병(Creutzfeldt-Jacob disease)과 광우병(Mad cow disease)으로 알려진 소 해면상뇌증(Bovine spongiform encephalopathy)과 같은 프리온 질환도 아밀로이드 섬유의 형성과 관련이 있습니다.
특정 프리온 단백질 중 하나인 PrP는 신경막 단백질입니다. 잘못 접힌 PrP는 정상적인 PrP를 비정상적인 모양으로 변환할 수 있습니다. 모든 PrP는 결국 비정상적인 구조를 가정합니다.
잘못 접힌 PrP는 베타 시트를 포함하므로 아밀로이드 섬유를 응집하고 형성하는 경향이 있습니다. 이 전염성 있는 형태의 아밀로이드 형성은 치명적인 신경 퇴행과 관련이 있습니다.
그러나 모든 아밀로이드 섬유가 해로운 것은 아닙니다. 일부 박테리아는 표면에 아밀로이드 섬유를 사용하여 보호 생물막을 만듭니다. 더욱이, 진핵생물은 가역적 아밀로이드 피브릴을 구축하여 세포가 분비 단백질을 방출해야 할 때까지 분비 단백질을 포장하고 저장합니다.
이러한 가역적 아밀로이드를 이해하면 비가역적 아밀로이드 응집체에 대한 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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