[생화학] 2.3 : 펩타이드(peptide) - 1

 

 

이번 포스트부터는 펩타이드(peptide)에 대해 알아보도록 하자.

 

 

 

 

amino acid들은 위와 같이 carboxyl group과 amino group이 탈수축합되면서 peptide bond를 통해 연결될 수 있음.

 

 

 

 

이런 탈수축합반응에 의해 만들어지는 peptide의 경우 위와 같이 한쪽 끝은 amino group으로, 나머지 한쪽 끝은 carboxyl group으로 끝나게 됨. 이 중 amino group으로 끝나는 부분을 N-terminal, carboxyl group으로 끝나는 부분을 C-terminal이라 함. peptide를 구성하는 amino acid를 명명할 때에는 일반적으로 N→C 방향으로 1, 2, 3, 4...와 같이 명명하게 됨. 따라서 위 그림에 나와있는 peptide의 경우 amino acid 한자 약어를 이용할 시 SGYAL로 명명 가능함. (N→C방향으로 읽은 것)

 

 

 

 

참고로 앞서의 peptide를 full amino acid name으로 명명하는 것도 가능하기는 하지만 이런 명명법은 거의 사용하지 않고 대부분의 경우 위 그림 가운데에 나타나 있는 three-letter code를 이용해 표현하거나, 혹은 위 그림 맨 아래에 나타나 있는 one-letter code를 이용해 표현하게 됨.

 

 

 

peptide는 다양한 기능을 수행할 수 있음.

 

우선 이들은 hormone, 혹은 pheromone으로 역할을 할 수 있는데, 예를 들어 insulin, oxytocin, sex-peptide 등이 그것임.

 

 

 

 

 

위 그림은 insulin의 형성과정을 나타내주고 있음. 보면 일단 처음에는 linear한 형태의 preproinsulin이 만들어짐. 그런데 이 녀석이 beta cell 내에 있는 endoplasmic reticulum에 들어가면서 내부에서 A, B chain간의 disulfide bond가 형성되어 proinsulin이 됨. 이 녀석이 골지체로 들어가면서 C peptide가 떨어져나가게 되면 활성화된 insulin이 형성되게 됨. 참고로 C-peptide는 insulin에 비해 반감기가 길기 때문에 insulin이 합성되어지는 정도를 check할 때 C-peptide를 marker로 사용하고는 함.

 

 

다음으로, peptide들은 neuropeptide로 기능할 수 있음. 대표적인 예가 바로 substance P(pain mediator)임.

 

 

 

 

위 그림에 나타나 있는 11개의 amino acid가 연결된채로 구성된 녀석이 바로 substance P임.

 

 

 

 

substance P는 glutamate와 함께 peripheral nociceptor라는 곳에서 분비되고, 이 녀석이 NK1이라는 receptor에 의해 인지되면서 dorsal horn으로 전달된 결과 pain에 대한 인지가 이루어지게 됨.

 

 

다음으로, peptide들은 antibiotics로 기능할 수도 있음. 대표적인 예가 polymyxin B(for Gram negative bacteria), bacitracin(for gram positive bacteria)임.

 

 

 

 

위 그림에는 bacitracin이 나타나 있음.

 

보면 중간중간에 D-Glu, D-Orn(오르니틴), D-Asp 등 L form이 아닌, 그리고 uncommon한 amino acid들이 삽입되어 있는 것을 알 수 있음. 이는 위 antimicrobial peptide가 소화 분해효소에 의해서 잘리는 것을 방지해주기 위해서라 할 수 있음.

 

 

이런 peptide들은 포유류 내에서는 합성되지 않으므로 bacteria 등의 내에서 인위적으로 합성한 채 사용하게 됨.

 

 

 

이 밖에 peptide들은 toxin으로도 작용할 수 있는데, 대표적인 예가 amanitin(mushrooms), conotoxin(cone snails), chlorotoxin(scorpions) 등임.

 

 

 

 

위 그림에는 독버섯의 일부가 함유하고 있는 amanitin이라는 toxin의 구조가 나타나 있음. 이 녀석은 맨 처음에 40개의 amino acid로 구성된 전구체로부터 출발하는데, 이 녀석이 잘리게 되면서 결과적으로 circular한 form을 이루게 되면 이 circular한 녀석이 비로소 toxin으로 작용할 수 있음.

 

 

 

다음 포스트에서는 peptide를 구성하는데 있어 중요한 cofactor들에 대해 중점적으로 알아보자.