단백질의 역할

단백질의 역할

 

단백질은 모든 인체의 조직 세포를 구성하는 주요 골격의 역할을 합니다. 그리고 세포의 성장과 보수에 중요한 역할을 하기도 하며 효소, 호르몬, 신경전달물질, 혈액의 혈장 성분으로도 중요한 역할을 합니다. 또한 단백질이 에너지원으로 크게 기여하는 것은 아니지만 충분한 열량을 섭취하지 않았을 때나 장시간의 운동 시에는 중요한 에너지원의 역할을 하게 됩니다. 따라서 단백질은 인체에서 매우 다양하고 중요한 역할들을 하고 있습니다. 

단백질의 기능은 크게 두 가지로 나누어서 분류할 수 있는데 효소, 호르몬, 신경전달물질, 혈액의 혈장 성분과 같이 체내에서 화학적 작용의 촉매, 대사적 조절, 전달, 근수축과 같은 동적인 변화를 보이면서 생리적 역할을 수행하는 단백질과 뼈, 연결조직, 피부 등에서 각 조직의 구조와 틀을 이루는 기능의 역할을 하는 단백질로 구분할 수 있습니다.

 

효소는 화학적 촉매작용을 통해 기질을 생성물로 전환시키는 역할을 합니다. 그리고 살아있는 생명체에서 일어나는 수많은 화학적 작용은 이러한 특징 효소들에 의해서 일어납니다. 단백질 호르몬은 인슐린, 갑상선 호르몬, 성장 호르몬, 황체자극 호르몬, 여포자극 호르몬 그리고 다양한 펩타이드 형태의 호르몬 등이 있습니다. 일반적으로 단백질은 50개 이상의 아미노산으로 구성되어 있을 때 단백질 호르몬이라고 할 수 있고, 50개 이하의 형태에서는 펩타이드 호르몬이라고 볼 수 있습니다. 호르몬과 신경전달물질은 신경내분비계의 일원으로서 서로 밀접한 관계를 갖고 인체의 생리 대사적 조절에 참여하는데 신경전달물질로 알려진 각각의 아미노산은 glycine, glutamate, taurine, asparate 가 있으며, 조금 더 큰 펩타이드나 단백질 분자들로는 dopamine, seroronin, epinephrine, acetylcholine, gamma-aminobutyric acids(GABA), histadine 등이 있습니다. 그리고 이러한 아미노산과 단백질에서 파생된 호르몬이나 신경전달물질들의 합성과 분해는 인체의 수많은 생리적 작용에 중요하게 연관되어 대사 및 생리적 작용들을 조절하기 때문에 아미노산 및 단백질의 매우 중요한 역할에 속한다고 할 수 있습니다. 단백질의 다른 동적 역할은 인체에서 물질의 전달 역할이라고 할 수 있습니다. 혈장 단백질인 알부민은 혈액의 삼투압 조절에 의한 혈액량 보존과 지방산 등 에너지 기질의 전달에 중요한 역할을 하고, 헤모글로빈이나 마이오글로빈 같은 혈액과 근육에서 산소를 전달하는 역할을 하는 물질들도 단백질로 이루어져 있습니다. 그리고 호르몬의 생성장소에서 작용장소로의 이동에도 단백질이 관여하며, 약물과 독성물질들의 전달에도 단백질이 관여하게 됩니다. 이 밖에도 단백질은 인체의 보호 역할에도 참여하는데 박테리아와 바이러스를 막는 이뮤노글로불린과 인터페론 역시도 단백질이라고 할 수 있고, 근수축에 관여하는 마이오신과 액틴도 단백질이므로 단백질은 근수축의 작용에도 관여한다고 할 수 있습니다. 뿐만 아니라 단백질들은 유전자 전사와 번역에도 밀접하게 관여하고 있는데, DNA와 밀접하게 관련되어 히스톤 유전자 발현에 관련된 리프레서(repressor)와 인핸서(enhancer), 그리고 리보솜(ribosomes)의 일부를 형성하는 단백질 등을 예로 들 수 있습니다.

 

위에 설명한 단백질이 동적인 변화를 보이면서 생리적 역할을 수행하는 단백질의 역할을 하는 반면에 교원질(collagen), 탄력소(elastin) 같은 단백질은 뼈와 인대의 기초가 되는 단백질을 제공하는 역할을 하고, 기관들이나 혈관계의 구조적 지지력과 탄성을 제공하는 역할을 하기도 합니다. 그리고 각질은 단백질로써 표피성 조직의 필수적인 구조적 요소 역할을 합니다.