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단백질은 세포의 움직임과 근육 수축을 일으키는 기능뿐만 아니라 세포 내부와 외부의 다른 위치 사이의 분자 이동을 포함하여 다양한 기계적 기능을 수행합니다.
기계적 단백질 기능은 단백질 구조의 구조적 변화를 통해 화학 에너지를 기계적 일로 전환함으로써 강화됩니다.
단백질 도메인 내에서 ATP 또는 GTP와 같은 결합 분자의 가수분해와 같은 간단한 화학적 변화는 단백질에서 훨씬 더 큰 움직임을 생성하는 구조적 변화를 초래할 수 있습니다.
ATP 가수분해는 운동 단백질인 미오신 (myosin)에 동력을 공급하는데, 미오신 단백질은 지렛대 역할을 하여 액틴 필라멘트를 당기고 근육을 수축시킵니다. 복제 및 전사 중에 DNA를 푸는 헬리케이스도 ATP를 사용하여 수소 결합을 끊고 DNA 가닥을 따라 이동합니다.
리보솜에서는 많은 단백질이 새로운 단백질을 합성하는 기계처럼 함께 일합니다. GTP 가수분해는 신장 인자인 EF-Tu가 tRNA 분자를 리보솜으로 전달하여 성장하는 단백질 가닥에 아미노산을 추가할 수 있도록 합니다.
tRNA는 GTP가 결합될 때 EF-Tu와 연결됩니다. GTP가 GDP로 가수분해될 때 인산기의 방출로 인해 뉴클레오티드 결합 부위 내부 및 근처에서 작은 형태 변화가 발생합니다.
이 작은 이동으로 인해 GTPase 도메인과 다른 두 도메인의 인터페이스에 위치한 α 나선이 위치를 변경합니다. 이 나선의 움직임은 결합된 tRNA를 방출하기 위해 두 개의 도메인이 스윙 오픈되도록 합니다.