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효소구조와 기능을 이해를 돕는 신개념 도구가 무엇인가요?


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효소구조와 기능을 이해를 돕는 신개념 도구가 무엇인가요?

호기심지*2019-01-08

최근 미국의 예일 대학 연구진들이 효소의 복잡한 구조와 기능을 밝혀내는 새로운 접근 방식으로 “구글(Google)”을 이용할 수 있다고 보고했습니다. 또한 연구진은 구글 알고리즘인 페이지랭크(PageRank)를 사용해서 대부분의 미생물에서 필수적인 박테리아 효소의 기능을 조절하는데 중요한 아미노산을 찾아낼 수 있었다고 보고했답니다.

 

효소는 생명에 필요한 화학반응을 촉진시키는 독특한 능력을 가진 생체 분자입니다. 하지만 이런 화학 반응은 효소의 활성 부위라고 알려진, 효소 구조의 적은 부위에서만 일어나지요. 반응의 촉진은 일반적으로 효소의 다른 부위에 결합하는 분자에 의해 조절되어 이 결합 위치는 알로스테릭 부위(allosteric site)라고 불리웁니다.

 

수십 년간의 연구에도 불구하고, 알로스테릭 부위의 정보가 활성부위로 전달이 되는지에 대한 정보는 잘 이해되지 못했는데, 그 이유는 관여하는 원자의 숫자가 많다는 점과 효소 구조가 유연성이 크다는 점이었답니다.

 

예일 대학 연구진은 대부분의 미생물에서 발견되는 박테리아 효소인 IGPS(Imidazole Glycerol Phosphate Synthase)에서 알로스테릭 과정에 중요한 아미노산을 확인했다고 보고했고, 이는 새로운 항생제와 살충제 그리고 제초제 개발로 이어질 수 있는 길을 열어준 결과라고 말했습니다. 또한 데이터 과학 기법이 이론 화학 분야로 확산되면서, 최근에 분자 동역학 시뮬레이션과 핵자기공명 분광학과 접목되었을 때, 촉매성 분자 시스템의 기본이 되는 측면을 이해하는데 새로운 도구를 제공할 수 있다는 것은 흥미롭다고 덧붙였다고 하네요. 구글의 무한한 기술력 확장에 미래가 더욱 기대됩니다.

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