[알쏭달쏭 과학세상 ⑭] 몸속 단백질·먹는 단백질 어떤 차이?

[알쏭달쏭 과학세상 ⑭] 몸속 단백질·먹는 단백질 어떤 차이?
기사입력 2012.01.04 17:22:17 | 최종수정 2012.01.04 19:44:31

지난달 백성희 서울대 생명과학과 교수와 김근일 숙명여대 교수 연구팀은 암세포를 제거하는 핵심 단백질을 발견해 눈길을 끌었다. p53 단백질이 유전자(DNA) 손상으로 암으로 변화할 수 있는 세포를 없애는 데 중요한 작용을 한다는 내용이다. 여기서 p53 단백질은 유전자 `p53`이 만들어낸다. 우리 몸에서 주요 기능을 수행하는 단백질은 이처럼 유전자가 만들어낸다. 거꾸로 말하면 유전자가 우리 몸에서 특정 기능을 하려면 단백질 합성을 해야만 가능하다. 예컨대 몸 근육 안에서 산소를 저장하는 기능을 하는 단백질 `글로빈`은 글로빈이라는 유전자가 만든다. 글로빈처럼 한 유전자가 한 가지 단백질을 합성하기도 하지만 몇 개 유전자가 힘을 합쳐 단백질을 만들기도 한다. 우리 혈액에서 산소를 운반하는 헤모글로빈은 두 개 유전자가 합성해낸 단백질이다. 또 A라는 유전자가 A, A＇, A＂ 등 성질이 비슷한 단백질을 만들기도 한다. 사람 유전자 수는 3만여 개, 유전자들이 만드는 단백질 종류는 10만개 정도다. 유전자의 창작 도구는 아미노산이다. 아미노산이라는 벽돌(레고블록이라 해도 좋다)을 이용해 단백질이라는 집을 만든다고 생각할 수 있다. 아미노산 종류는 20가지로 아미노산 결합(펩타이드결합)을 통해 단백질이 형성된다. 벽돌을 얼마나 많이 사용하고 또 어떻게 구성하느냐에 따라 여러 가지 단백질이 생산된다. 아미노산 배열 방식과 개수가 단백질 종류를 결정하는 변수가 되는 셈이다. 어떤 단백질은 사용된 아미노산 개수가 50~60개지만 어떤 것은 수천 개에 달하기도 한다. 물론 개수가 수천 개라 해도 여전히 아미노산 종류는 20개 이내다. 우리가 먹는 식품의 단백질은 소화기관에서 모두 아미노산으로 분해된다. 이렇게 분해된 아미노산을 이용해 우리는 몸속에 필요한 단백질을 재구성한다. 단백질은 위와 장에서 아미노산으로 쪼개지고 장에서 흡수된 뒤 몸속을 돌아다니다 유전자 지령에 따라 단백질을 만드는 재료로 쓰인다. 이렇게 유전자가 단백질을 만드는 과정을 유전자 발현이라고 표현한다. 식품에서 섭취하는 단백질 종류는 여러 가지지만 소화되면 모두 20개 아미노산으로 바뀌게 된다. 몸에 좋다고 알려진 음식들은 보통 인체에 없는 필수 아미노산 8가지를 포함하는 것들이 많다. 예컨대 숙취해소ㆍ해독작용에 사용되는 아스파라긴산도 우리 몸에 없는 아미노산이다. 단백질은 세포질에서 제작된다. 하지만 이를 만드는 유전자는 세포핵에 있는 DNA(디옥시리보핵산)에 담겨 있는데 어떻게 단백질을 만들 수 있을까? 여기서 교량 기능을 하는 RNA(리보핵산)가 필요하다. 김근일 교수는 "유전자가 유전정보를 복사한 메신저 RNA를 만들고 이 RNA가 세포질에서 단백질을 만드는 매개자 기능을 한다. 유전정보를 복사한 RNA가 만들어지는 과정을 전사(Transcription)라 하고 RNA가 단백질을 만드는 과정을 번역(Tranlation)이라 한다"고 설명했다. 완성된 단백질은 필요에 따라 몸 구석구석으로 퍼지게 된다. [심시보 기자] [ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지]