본문내용
1. 서론
1.1. 단백질 변성과 응집의 이해
단백질은 탄소, 수소, 질소로 이루어진 생명체의 구성성분이며 화학반응에도 관여하는 매우 중요한 유기물이다. 단백질은 수많은 아미노산이 펩티드 결합하여 만들어지며, 이러한 단백질의 구조는 1차, 2차, 3차, 4차 구조로 분류할 수 있다. 1차 구조는 아미노산이 펩티드결합에 의해 단순한 선형구조로 된 것이며, 2차 구조는 1차구조의 아미노산 분자구조가 각을 이루어 알파나선구조, 베타병풍구조를 이루게 된다. 3차 구조는 2차 구조들이 모여서 덩어리를 이룬 것이며 이때부터 생리적작용이 가능하다. 4차 구조는 3차 구조들의 모임이고 이때 또한 생리적작용이 가능하다.
단백질 변성은 화합물이나 외부 스트레스에 의해 단백질의 본래 상태에서 가지고 있던 2차, 3차 또는 4차 구조를 잃어버리는 과정을 말한다. 즉, 약한 화학적 힘에 의해 삼차구조를 지탱하고 있는 단백질이 주위의 물리적, 화학적 요인에 의해 공유결합인 1차구조의 변화를 수반하지 않고 2차, 3차 4차구조등 입체구조에 변화를 일으켜서 여러 가지 성질이 변화하는 현상이다. 단백질 변성을 일으키는 요인에는 열, 강산, 강염기, 유기 용매, 방사선, 높은 염 농도, 압력 등이 있다. 이 단백질의 변성은 대부분 비가역적으로 일어나지만 종류에 따라 변성 유발 요인이 사라지게 되면 다시 본래의 3차 구조로 돌아오기도 한다.
변성된 단백질끼리 물에서 떨어지기 위해 서로 뭉치게 되면 정상인 경우와 비교해 용해도가 아주 낮아지게 되어 침전하게 되는데 이러한 현상을 단백질 응집이라고 한다. 단백질 변성의 물리적 작용으로는 가열, 동결, 고압, 흡착, 교반, 초음파, 자외선, X선 등이 있으며, 화학적 작용으로는 산, 염기, 요소, 유기용매, 계면활성제, 중금속염 등이 있다. 단백질이 변성함에 따라 용해도가 감소하고 효소작용 같은 생물활성이 소실되거나 저하되며, 결정화 경향이 소실되는 등의 변화가 나타난다. 이처럼 단백질의 구조와 기능에 다양한 변화가 일어나게 되는 것이 단백질 변성의 주요 특징이라고 할 수 있다.
1.2. 실험의 목적과 필요성
실험의 목적과 필요성은 단백질 변성과 응집의 원리를 이해하고, 단백질 변성에 영향을 주는 요인들을 알아보는 것이다.
단백질은 탄소, 수소, 질소로 이루어진 중요한 유기물로, 모든 생물체의 구성 성분이자 화학반응에도 관여한다. 단백질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결되어 만들어지며, 1차, 2차, 3차, 4차 구조로 분류할 수 있다. 단백질 변성은 단백질의 본래 상태에서 가지고 있던 2차, 3차 또는 4차 구조를 잃어버리는 과정이다. 단백질 변성을 일으키는 요인으로는 열, 강산, 강염기, 유기 용매, 방사선, 높은 염 농도, 압력 등의 물리적, 화학적 요인이 있다. 단백질 변성에 따라 용해도 감소, 생물활성 소실 등의 변화가 나타난다. 단백질의 응고는 대부분 단백질 변성에 따른 현상이며, 이때 단백질 분자의 형태 변화와 상호작용이 일어난다.
2. 단백질의 특성과 구조
2.1. 단백질의 구성과 기능
단백질의 구성과 기능이다. 단백질은 탄소, 수소, 질소로 이루어진 유기물이며 생물체의 구성 성분이자 화학반응에 관여하는 매우 중요한 물질이다. 단백질은 수많은 아미노산이 펩티드 결합하여 만들어지며, 이러한 단백질의 구조는 1차, 2차, 3차, 4차 구조로 분류할 수 있다. 1차 구조는 아미노산이 펩티드결합에 의해 단순한 선형구조로 된 것이며, 2차 구조는 1차구조의 아미노산 분자구조가 각을 이루어 알파나선구조, 베타병풍구조를 이루게 된다. 3차 구조는 2차 구조들이 모여서 덩어리를 이룬 것이며 이때부터 생리적작용이 가능하다. 4차 구조는 3차 구조들의 모임이고 이때 또한 생리적작용이 가능하다. 단백질은 효소, 방어단백질, 호르몬, 수용체 단백질, 저장단백질, 구조단백질, 수송단백질, 유전자 조절 단백질 등 다양한 기능을 가지고 있다.
2.2. 단백질 구조의 단계별 설명
2.2.1. 1차 구조
단백질을 구성하는 1차 구조는 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결되어 폴리펩타이드를 형성하는 것이다. 단백질의 3차 구조와 4차 구조의 기본 골격도 원칙적으로는 1차 구조에 의해 결정된다. 아미노산은 20종류가 존재하며 이 아미노산들이 몇 개, 그리고 어떤 순서로 연결되느냐에 따라 단백질의 종류가 달라진다. 단백질의 1차 구조는 이 아미노산들이 펩타이드 결합으로 연결된 순서를 의미한다. 단백질은 이렇게 다양한 아미노산 서열을 가짐으로써 많은 종류의 단백질이 존재할 수 있게 된다. 이처럼 단백질의 1차 구조는 아미노산의 종류와 배열 순서에 의해 결정되며, 이것이 단백질의 고유한 구조와 기능을 결정하는 데 가장 기본이 된다.
2.2.2. 2차 구조
2차 구조는 아미노산 사이의 작용으로 나선형 또는 병풍처럼 접혀있다. 규칙적이고 반복적인 패턴을 가지며 폴...
