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단백질 결합자리에 금속이온들 간 경쟁, 단백질에서 금속이온선택성의 결정인자

전문가 제언: ○ 금속이온들은 세포가동부분의 필수적인 성분들이며 핵산과 단백질구조 안정화로부터 효소촉매작용, 신호전달, 근육신축, 호르몬분비, 맛과 통증감각, 호흡 및 광합성까지 광범위에 이르는 많은 필수적인 업무들에 포함된다. 그것들은 가장 단순하지만 전자-수용능력, 양전하, 신축성 있는 위치, 특수 리간드 친화성, 변화하는 원자가상태, 저-스핀 또는 고-스핀 배열 및 이동도/확산도와 같은 다양하고 독특한 성질들을 가진 단백질 생화학에서 가장 다능한 공동인자들이다.

○ “맞는” 금속 공동인자를 결합하는 것은 많은 금속단백질의 기능에서 결정적으로 중요하다. 그러므로 믿을만하고 효과적인 메커니즘들은 생체 내에서 단백질 주위에서 경쟁하는 양이온 중 맞는 금속이온을 결합할 수 있게 진화했다. 금속양이온에 의존하여, 세포 내/세포 외 소재에서 그것의 존재량, 단백질 기능 및 다른 선택도 전략들은 금속단백질의 최적성능을 보장하도록 한다. 주요 선택도 전략은 호스트 단백질 그 자체에 놓이며, 그 단백질의 금속-결합자리는 경쟁하는 양이온들 성질의 미묘한 차이를 이지하도록 미세하게 변했다.

○ 다양한 단백질결합자리에 금속이온들 간 경쟁, 그들 선택성의 원리 및 치환의 주 결정인자들을 개설하고 있다. 단백질-금속생성과 그 기능에 대한 다양한 메커니즘의 이해는 금속단백질 생화학지식의 활용에 결정적으로 중요하다. 금속-관련된 질병들을 치료하기위해, 새로운 약품 표적들을 확인하며, 신약들을 디자인하고 그리고 바람직한 성질들의 금속단백질들을 공정하는 개발전략을 제시할 것이다.

○ 한국에서는 단백질결합자리에 금속이온 간 경쟁에 의한 그들 이온선택성의 결정인자에 대한 연구가 시행된 바 없다. 이 연구를 응용한 연구를 도입 활성화하면 이 연구에서 제기된 미해결된 문제들의 해명은 물론 생물학, 생화학, 화학 등의 기초과학의 이론발전에 크게 기여할 것이다. 또한 관련된 질병들의 의학과 약학 발전에도 획기적인 진전이 전망된다.

저자: T. Dudev and C. Lim
자료유형: 학술정보