생물 세포막 존재 '신비의 단백질'
'변형 프리온'이 광우병 유발 추정
이번 쇠고기 논란으로 `프리온'을 모르는 사람이 없게 됐다. 프리온(prion)은 1982년 미국 생리학자 스탠리 프루시너가 `단백질성'(proteinacious)과 `감염성'(intectious)을 조합해서 `감염성 단백질'이라는 뜻으로 만든 용어다. 프루시너에게 노벨상을 안겨줄 정도로 획기적인 특성을 가진 프리온이 우리에게는 고약한 광우병 발병 요인으로만 인식이 돼버렸다.
프리온은 우리 몸에 존재하는 수많은 단백질 중 하나다. 정상적인 프리온은 건강한 사람과 동물을 포함한 거의 모든 생물의 세포막에 존재한다. 다만 그 양이 워낙 적어서 쉽게 알아내지 못했을 뿐이다. 사람의 프리온 단백질은 209개의 아미노산으로 구성되어 있고, DNA와 비슷한 알파 나선 모양을 가지고 있다.
정상적인 프리온 단백질의 구체적인 역할과 기능에 대해서는 아직도 분명하게 밝혀지지 않고 있다. 분자생물학적으로는 아주 독특한 단백질인 것으로 추정되지만 아직까지도 아는 것보다는 모르는 것이 더 많은 신비의 단백질이다. 다른 단백질과 마찬가지로 단백질 분해효소에 의해 쉽게 분해가 되고 구리 이온과 결합해서 항산화제 역할을 하는 것으로 보이고 골수 재생에 꼭 필요한 것으로 보인다는 것이 고작이다. 우리가 오래 전의 일을 기억할 수 있도록 해주는 장기 기억 작용과 관련이 있을 것이라는 주장도 있다.
이번 쇠고기 논란을 통해 우리에게 알려진 것은 `변형 프리온'이다. 알파 나선 모양의 정상적인 프리온 단백질과는 달리 변형 프리온은 병풍 모양으로 펼쳐진 구조를 가진 것으로 알려져 있다. 그렇게 변형된 프리온은 단백질 분해효소는 물론이고 열이나 자외선에 의해서도 쉽게 분해되지 않는 독특한 특성을 나타낸다.
변형된 프리온은 근처에 있는 정상적인 나선형 프리온 단백질을 병풍 모양으로 변형시켜서 덩어리를 만들어 버린다. 그렇게 만들어진 변형 프리온 덩어리들이 뇌조직에 쌓이게 되면 뇌가 스펀지처럼 변해서 기능을 잃어버리고 결국에는 생명을 잃어버리는 치명적인 상태가 된다. 광우병이나 인간 광우병은 그렇게 생기는 것으로 짐작된다. 그러나 세포에 존재하는 프리온 단백질의 양이 워낙 적기 때문에 그런 변화가 빠르게 진행될 수는 없다. 그래서 프리온을 느리게 작용하는 `슬로 바이러스'(slow virus)일 것으로 잘못 추정하기도 했었다.
프리온의 가장 독특한 특성은 3차원 구조에 담겨진 정보가 DNA나 RNA와 같은 핵산을 거치지 않고 곧바로 다른 단백질로 전달한다는 것이다. 물론 아미노산의 서열이 똑같은 단백질 사이에서만 가능한 일이다. 그런 사실은 1957년 정립되었던 분자생물학의 `중심도그마'에 분명하게 어긋나는 것이다. 1953년 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 프랜시스 크릭이 주장한 중심도그마에 따르면 생명체의 모든 유전정보는 핵산을 통해 단백질로 전달된다.
프리온을 통한 정보의 전달은 DNA를 통한 멘델식 유전과는 전혀 다른 결과를 만들어낸다. 그런 사실은 이미 1965년에 단세포 생물인 효모에 대한 연구에서 확인됐다. 이제 프리온의 발견으로 그런 사실을 더욱 확실하게 이해할 수 있게 되었다.
자기복제 능력을 가진 프리온은 생명의 탄생과 진화에 대한 새로운 가능성을 제시해 준다. 지구상에 DNA와 RNA에 출현하기 전까지는 프리온이 원시 생명의 역할을 했을 가능성이 제기되고 있다. 프리온 단백질 덩어리가 지구상에 등장했던 최초의 생물이었다는 뜻이다.
프리온이 환경변화에 대한 적응력을 높여주어서 진화를 가속시키는 역할을 한다는 주장도 있다. 실제로 프리온을 가지고 있는 효모는 다양한 성장조건에서 탁월한 생존력을 발휘한다고 한다. 그런 프리온의 정체가 광우병 때문에 묻혀버린다면 정말 안타까운 일이 될 것이다.
'변형 프리온'이 광우병 유발 추정
이번 쇠고기 논란으로 `프리온'을 모르는 사람이 없게 됐다. 프리온(prion)은 1982년 미국 생리학자 스탠리 프루시너가 `단백질성'(proteinacious)과 `감염성'(intectious)을 조합해서 `감염성 단백질'이라는 뜻으로 만든 용어다. 프루시너에게 노벨상을 안겨줄 정도로 획기적인 특성을 가진 프리온이 우리에게는 고약한 광우병 발병 요인으로만 인식이 돼버렸다.
프리온은 우리 몸에 존재하는 수많은 단백질 중 하나다. 정상적인 프리온은 건강한 사람과 동물을 포함한 거의 모든 생물의 세포막에 존재한다. 다만 그 양이 워낙 적어서 쉽게 알아내지 못했을 뿐이다. 사람의 프리온 단백질은 209개의 아미노산으로 구성되어 있고, DNA와 비슷한 알파 나선 모양을 가지고 있다.
정상적인 프리온 단백질의 구체적인 역할과 기능에 대해서는 아직도 분명하게 밝혀지지 않고 있다. 분자생물학적으로는 아주 독특한 단백질인 것으로 추정되지만 아직까지도 아는 것보다는 모르는 것이 더 많은 신비의 단백질이다. 다른 단백질과 마찬가지로 단백질 분해효소에 의해 쉽게 분해가 되고 구리 이온과 결합해서 항산화제 역할을 하는 것으로 보이고 골수 재생에 꼭 필요한 것으로 보인다는 것이 고작이다. 우리가 오래 전의 일을 기억할 수 있도록 해주는 장기 기억 작용과 관련이 있을 것이라는 주장도 있다.
이번 쇠고기 논란을 통해 우리에게 알려진 것은 `변형 프리온'이다. 알파 나선 모양의 정상적인 프리온 단백질과는 달리 변형 프리온은 병풍 모양으로 펼쳐진 구조를 가진 것으로 알려져 있다. 그렇게 변형된 프리온은 단백질 분해효소는 물론이고 열이나 자외선에 의해서도 쉽게 분해되지 않는 독특한 특성을 나타낸다.
변형된 프리온은 근처에 있는 정상적인 나선형 프리온 단백질을 병풍 모양으로 변형시켜서 덩어리를 만들어 버린다. 그렇게 만들어진 변형 프리온 덩어리들이 뇌조직에 쌓이게 되면 뇌가 스펀지처럼 변해서 기능을 잃어버리고 결국에는 생명을 잃어버리는 치명적인 상태가 된다. 광우병이나 인간 광우병은 그렇게 생기는 것으로 짐작된다. 그러나 세포에 존재하는 프리온 단백질의 양이 워낙 적기 때문에 그런 변화가 빠르게 진행될 수는 없다. 그래서 프리온을 느리게 작용하는 `슬로 바이러스'(slow virus)일 것으로 잘못 추정하기도 했었다.
프리온의 가장 독특한 특성은 3차원 구조에 담겨진 정보가 DNA나 RNA와 같은 핵산을 거치지 않고 곧바로 다른 단백질로 전달한다는 것이다. 물론 아미노산의 서열이 똑같은 단백질 사이에서만 가능한 일이다. 그런 사실은 1957년 정립되었던 분자생물학의 `중심도그마'에 분명하게 어긋나는 것이다. 1953년 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 프랜시스 크릭이 주장한 중심도그마에 따르면 생명체의 모든 유전정보는 핵산을 통해 단백질로 전달된다.
프리온을 통한 정보의 전달은 DNA를 통한 멘델식 유전과는 전혀 다른 결과를 만들어낸다. 그런 사실은 이미 1965년에 단세포 생물인 효모에 대한 연구에서 확인됐다. 이제 프리온의 발견으로 그런 사실을 더욱 확실하게 이해할 수 있게 되었다.
자기복제 능력을 가진 프리온은 생명의 탄생과 진화에 대한 새로운 가능성을 제시해 준다. 지구상에 DNA와 RNA에 출현하기 전까지는 프리온이 원시 생명의 역할을 했을 가능성이 제기되고 있다. 프리온 단백질 덩어리가 지구상에 등장했던 최초의 생물이었다는 뜻이다.
프리온이 환경변화에 대한 적응력을 높여주어서 진화를 가속시키는 역할을 한다는 주장도 있다. 실제로 프리온을 가지고 있는 효모는 다양한 성장조건에서 탁월한 생존력을 발휘한다고 한다. 그런 프리온의 정체가 광우병 때문에 묻혀버린다면 정말 안타까운 일이 될 것이다.
