개인적인 복습 지문 (신호서열 이론)
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세포는 현미경으로 관찰하면 작은 물방울처럼 보이지만 세
포 내부는 기름 성분으로 이루어진 칸막이에 의해 여러 구획
으로 나누어져 있다. 세포 안의 구획이 없으면 세포 안의 구
성물, 특히 단백질이 마구 섞이게 되어 세포의 기능에 이상이
생길 수 있다. 그러므로 각각의 단백질은 저마다의 기능에 따
라 세포 내 소기관들, 세포질, 세포 외부나 세포막 중 필요한
장소로 수송되어야 한다.
세포 외부로 분비된 단백질은 호르몬처럼 다른 세포에 신호
를 전달하는 역할을 하고, 세포막에 고정되어 위치하는 단백
질은 외부의 신호를 안테나처럼 받아들이는 수용체 역할을
하거나 물질을 세포 내부로 받아들이는 통로 역할을 수행한
다. 반면 세포 내 소기관으로 수송되는 단백질이나 세포질
에 존재하는 단백질은 각각 세포 내 소기관 또는 세포질에
서 수행되는 생화학 반응을 빠르게 진행하도록 하는 촉매
역할을 주로 수행한다.
단백질은 mRNA 의 정보에 의해 리보솜에서 합성된다. 리
보솜은 세포 내부를 채우고 있는 세포질에 독립적으로 존재
하다가 mRNA 와 결합하여 단백질 합성이 개시되면 세포
질에 머물면서 계속 단백질 합성을 진행하거나 세포 내부의
소기관인 소포체로 이동하여 소포체 위에 부착하여 단백질
합성을 계속한다. 리보솜이 이렇게 서로 다른 세포 내 두 장
소에서 단백질 합성을 수행하는 이유는 합성이 끝난 단백
질을 그 기능에 따라 서로 다른 곳으로 보내야 하기 때문이
다. 세포질에서 독립적으로 존재하는 리보솜에서 완성된
단백질은 주로 세포질, 세포핵 · 미토콘드리아와 같은 세포
내 소기관으로 이동하여 기능을 수행한다. 반면 소포체 위
의 리보솜에서 합성이 끝난 단백질은 세포 밖으로 분비되
든지, 세포막에 위치하든지, 또는 세포 내 소기관들은 소
포체나 골지체나 리소솜으로 이동하기도 한다. 소포체 ·
골지체 · 리소솜은 모두 물리적으로 연결되어 있으므로
소포체 위의 리보솜에서 만들어진 단백질의 이동이 용이
하다. 또한 세포막에 고정되어 위치하거나 세포막을 뚫고
분비되는 단백질은 소포체와 골지체를 거쳐 소낭에 싸여
세포막 쪽으로 이동한다.
소포체 위의 리보솜에서 완성된 단백질은 소포체와 근접
한 거리에 있는 또 다른 세포 내 소기관인 골지체로 이동
하여 골지체에서 추가로 변형된 후 최종 목적지로 향하기
도 한다. 이 단백질 합성 후 추가 변형 과정은 아미노산이
연결되어서 만들어진 단백질에 탄수화물이나 지질 분자
를 붙이는 과정으로서 아미노산만으로는 이루기 힘든 단
백질의 독특한 기능을 부여해준다. 일부 소포체에서 기
능하는 효소는 소포체 위의 리보솜에서 단백질 합성을
완료한 후 골지체로 이동하여 변형된 다음 소포체로 되
돌아온 단백질이다.
과연 단백질은 어떻게 자기가 있어야 할 세포 내 위치
를 찾아갈 수 있을까 ? 그것을 설명하는 것이 '신호서열
이론' 이다. 어떤 단백질은 자기가 배송되어야 할 세포
내 위치를 나타내는 짧은 아미노산 서열로 이루어진 신
호서열을 가지고 있다. (후략)
출처: 2023학년도 LEET 언어이해 [7~9]
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