현재 과학계는 인간 생로병사의 비밀을 풀 열쇠로 단백질에 주목하고 있다. 최근 25년 사이 노벨 화학상 수상의 약 40퍼센트가 단백질 관련 연구였으며, 2024년 노벨 화학상 역시 ‘단백질 구조 분석 인공지능’ 분야 연구자들에게 돌아갔다. 뿐만 아니라 단백질은 ‘기적의 다이어트약’이라 불리는 위고비와 오젬픽을 비롯해 질병 치료의 혁신을 이끌고 있다. 단백질이라는 작은 분자가 세상을 바꾸고 있는 것이다.
바이오 분야의 세계적 석학인 김성훈 교수가 『단백질 혁명』을 집필한 이유가 여기에 있다. 그는 암, 면역, 대사질환 등에 관여하는 각종 신기능 단백질을 발굴했고, 세계적 과학 학술지 《셀》 《사이언스》 등에 270여 편의 논문을 게재했다. 단백질 연구에 평생을 쏟은 그는 이 책에서 단백질이 세상을 어떻게 바꿔나가고 있는지, 얼마나 무궁무진한 가능성을 지니고 있는지 탐구한다.
단백질에 대한 이해는 이제 과학자들만의 몫이 아니다. 이 시대를 살아가는 우리 모두가 함께 탐구해야 할 지식이자, 더 나은 미래를 위해 공유해야 할 교양이다. 『단백질 혁명』을 통해 독자들은 단백질의 놀라운 비밀은 물론 바이오 시대의 현재와 미래를 짚어볼 수 있을 것이다.
<인터넷 알라딘 제공>
지금까지 과학자들은 생명의 첫 번째 암호인 유전자의 비밀을 밝히고, 유전자를 새롭게 만들거나 유전자 일부를 바꿔 기존에 존재하지 않는 생명체를 만들어내는 데 집중해왔다. 그리고 이제 과학계의 시선은 생명의 두 번째 암호인 단백질을 향하고 있다. 왜 과학계는 단백질에 주목하는가? 단백질은 우리의 생명 및 건강과 직결된 가장 중요한 생체 분자이기 때문이다. DNA(데오시리보핵산)의 유전 정보가 RNA(리보핵산)를 통해 단백질 합성으로 이어지는 정보의 흐름은 생명체가 생존하는 데 가장 중요한 생명 활동이다. DNA구조 내에 저장된 유전자 정보는 메신저 역할을 하는 mRNA에 복사되어 세포질로 나간 후, 거기서 아미노산을 이용한 단백질 합성을 통해 형상화 된다. 이 과정이 지구상 거의 모든 생명체가 사용하는 '생명의 중심 원리'다. p6~7
최근 여러 연구에 따르면 BRCA1 유전자 변이를 가진 여성의 경우 유방암 발생 위험이 최대 80퍼센트까지 증가하는 것으로 알려져 있다. 이에 엔젤리나 졸리는 미리 유방을 제거함으로써 유방암 발명확률을 아예 없애버린것이다. 매우 극단적인 사례지만 이처럼 유전자 정보를 이용해 미래의 병을 예측하고 수술적 처치뿐만 아니라 식습관이나 생활습관을 바꿔 질병을 사전에 예방하는 예방의학에 대한 연구가 이어지고 있다. P29
특히 노인성 질환은 신체 기능이 쇠약해지면서 발병하는데, 신체 기능이 강건할 때부터 예방 차원의 관리를 통해 노쇠해지지 않도록 관리하는 것이 중요하다. 그리고 이런 예측, 예방적 신체관리를 일찍부터 할수록 노후의 유병 기간을 줄이고 장수라는 100세 시대의 혜택을 누릴 수 있다.
최근 과학자들은 스트레스 등으로 단백질의 구조가 변형되어 체내에 축적되면 이것이 원인이 되어 노화가 빨라지거나 질병이 발생한다고 의심하고 있다. 따라서 이런 현상을 막아 노화를 조절하려는 연구들이 세계 각국에서 활발히 진행되고 있다. 이제는 신체 내 주요 단백질들의 나쁜 변형을 방지하는 것이 노화를 지연시키고 질병을 예방하는 데 매우 중요한 전략으로 떠오르고 있다. p53~54
'저기압일땐 고기앞으로!'
온라인에서 고기를 좋아하는 사람들 사이에 유행하는 밈중 하나다. 비슷한 밈으로 '우울할땐 고기앞으로', '인생은 고기서 고기'가 있다. 기분이 저기압인데 왜 고기 앞으로 가야할까? 사실 이 문구에는 매우 과학적 비밀이 숨겨져 있다. 우리 몸에서 만들어지는 세로토닌(serotonin)이라는 신경전달물질이 있다. 이 세로토닌은 흔히 ‘행복 호르몬’이라고도 불리는데, 연구에 따르면 우울증이나 불안 증세를 완화시키는 역할을 한다. 이 세로토닌의 원료가 트립토판(tryptophan)이라는 아미노산이다. 그리고 트립토판이 많이 함유되어 있는 대표적인 식품이 바로 돼지고기, 소고기 등 육류 단백질이다. P124
우리가 잘 알고 있는 아스피린, 타이레놀 등은 화학 물질을 이용해 인공적으로 만든 합성의약품으로, 저분자 구조로 되어 있어 경구 투여가 가능하며 대량생산이 쉽고 생산 비용이 낮다는 장점이 있다. 하지만 많은 경우 생체 내에서 원래 타깃이 아닌 단백질과도 결합해 원하지 않은 부작용이나 독성이 발현될 수 있다는 한계도 있다. 이에 반해 바이오 의약품은 단백질이나 핵산 등 고분자 물질들로 만들기 때문에 경구 투여가 불가능하며 대량생산이 어렵고 생산 비용이 높다. 하지만 저분자 화합물들에 비해 비교적 작용 기전이 명확하고 타깃에 대한 결합 특이성이 높아 상대적으로 부작용과 독성이 낮다는 장점이 있다. P157
지금까지 과학자들은 유전자를 새롭게 만들거나 기존 유전자의 일부를 바꿔 기존에 존재하지 않는 생명체를 만들어내는데 집중해 왔다. 생명의 첫 번째 암호 유전자를 활용한 것이다. 이제는 생명의 두번째 암호인 단백질을 활용하는 노력이 이어지고 있다. 생명체가 단백질을 만드는데 사용하는 20개의 아미노산에 새로운 아미노산을 넣어 새로운 생명체를 만들려는 시도다. P214
오늘은 중복!
삼계탕을 먹기로해서 법원근처 별다방에서 김씨를 기다리는 중이다.
'단백질은 어떻게 바이오 시대의 중심이 되었는가?'
단백질 혁명
얼마전 탄수화물과 단백질의 흡수를 돕는다기에
효소를 구입하긴 했지만 책을 읽기 전까지 내게 단백질은
삼계탕을 비롯해서 계란, 우유, 두부 등 외엔 크게 와 닿지 않은 단어였다.
유전자 지도에서 단백질 지도로에 따르면 세포내에서 만들어진 단백질들은
복잡한 3차 구조를 형성하면서 변형과정을 겪게 되고 다양한 모습으로 변형되어
우리가 가장 두려워하는 치매나 파킨슨병의 원인이 되기도 한다고...
내가 여러번 부작용을 호소했던 타목시펜도 유전자 정보를 활용해
부작용이 적고 효과가 좋은 치료제로 소개되었는데
이제 그만 미워하고 남은 3년 친하게 지내야 할까보다.
요즘 화두가 되고 있는 일론 머스크의 다이어트약 위고비!
모르는게 약이 아니라 알아야 약이다도 재미있게 읽은 섹션중 하나인데
약물 부작용이 새로운 용처를 찾아 활약하는 내용도 흥미로왔다.
'우울할땐 고기앞으로!'
밤이 괴로운 불면증...
트립토판을 많이 섭취하게 되면 우리 몸은 세로토닌을 많이 만들어
마음이 평온해지고 평상심이 유지되며 기분이 좋아진다고 한다.
앞으로 마음의 여유와 안정을 위해
꼬기 먹자고 김씨의 옆구리를 부지런히 찔러봐야지... ^^;
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