단백질이 없으면 생명도 없다

다케무라마사하루

의학박사.1969년미에(三重)현쓰(津)시에서태어나1998년나고야대학대학원의학연구과를수료,나고야대학조교등을거쳐서현재는도쿄이과대학대학원과학교육연구과준교수로활동하고있다.전문분야는중·고등학교등의이과교원양성을위한생물교육교재의개발·연구,DNA복제를담당하는효소인‘DNA폴리메라아제(polymerase.중합효소)’의분자생물학적연구및복제론등이다.영양화학을전공한그가단백질을연구하게된계기는‘항영양인자’를졸업연구의대상으로선택하면서였다.그때깊어지기시작한단백질에대한관심은연구를할수록더욱깊어졌으며,“단백질을아는것은우리자신을알아보는일과도직결되는지극히중요한지적활동”이라고말하며단백질의생명활동에대한중요성을다양한방식으로알리고있다.책『단백질이없으면생명도없다』역시그런활동의연장선이다.단백질의기초지식에근거를두고그보다한단계높은수준의내용까지우리가꼭알아야할내용만모아서실었다.게다가영양소라고하는보다친근한관점에서접근하고다양한삽화를곁들여설명했기에그어떤단백질책보다쉽고재미있다.

지은책으로『DNA복제의수수께끼를찾아서』,『생명의센트럴도그마』,『단백질입문』,『새로운바이러스입문』,『거대바이러스와제4도메인』,『생물은바이러스가진화시켰다』,『레플리카?문화와진화의복제박물관』,『만화로배우는생화학』,『한번보면빠져드는세포생물학』등이있다.

머리말

제1장.단백질의성질:날달걀을프라이팬에구우면왜달걀부침이될까?

제1절_영양소로서의단백질
아침밥엔단백질이얼마나들어있을까?
단백질이라는이름의유래
식품별생물가
제2절_고기를먹는다는것의의미
단백질의기본단위,아미노산
20종의아미노산과단백질의기능
고기를먹는다는건어떤의미일까?
제3절_단백질을구우면어떻게될까?
달걀부침,불고기,오징어구이
2차구조
3차구조
4차구조와서브유닛
단백질의변성
불을사용하는것의이점
column1_‘모터’와같은단백질


제2장.단백질의합성:보디빌더의생활은단백질을생산하는활동과같다

제1절_우리몸을만드는단백질
근육속의단백질
단백질종류
제2절_영양소에서몸을만드는단백질로
소화과정에서잘게분해된다
흡수된아미노산의운명
아미노산집합소
다시단백질로합성되는아미노산
제3절_유전암호로단백질이만들어진다
유전자의본체는DNA
아미노산배열과유전암호
염기4종류로아미노산20종을암호화한체계
유전자,DNA,RNA
전사와번역
폴리펩티드의완성
제4절_폴리펩티드는어떻게단백질이될까?
폴리펩티드의접힘
분자샤프롱
열충격단백질
column2_‘제등’과비슷한단백질


제3장.단백질의작용:물고기를먹는물고기가있는가하면,단백질을분해하는단백질도있다

제1절_단백질은단백질을분해한다
위속에서일어나는일
펩신의작용
누런색페인트
트립신의단백질분해
화학반응과효소단백질
효소단백질의종류와EC번호
효소단백질과기질
기질특이성
단백질의pH의존성
제2절_몸의기능을유지하는단백질
영양소를운반하고저장한다
정보전달로세포의작용을돕는다
유전자의발현을조절한다
외부에서들어오는적을물리친다
제3절_다양한온도에서작용하는단백질
단백질의최적온도
호열성세균과PCR법
호열성세균의단백질
부동단백질
제4절_단백질의장식품과그이용
단순단백질과복합단백질
당이결합된단백질
어떠한당이달라붙어있을까?
렉틴의작용
인산화하는단백질
제5절_단백질의죽음
어디나존재하는단백질,유비퀴틴
분해될단백질에달라붙는유비퀴틴
유비퀴틴과프로테아좀의단백질분해작용
column3_‘실감개’와닮은단백질


제4장.단백질의이상과질병:좋든나쁘든단백질은다양한부위에서존재감을드러낸다

제1절_암세포에서일어나는단백질의이상한움직임
프로그램이이상해진다
암단백질
암단백질은어떤나쁜짓을저지를까?
대량으로만들어지면큰일이다
세포증식의‘브레이크’구실을하는단백질
제2절_가벼운상처가원인이다
겸상적혈구빈혈증
SNP와단백질
생활습관병과관련있는단백질이상(검약유전자의예)
제3절_변화하는단백질과증식하는단백질
인플루엔자바이러스
변이하는헤마글루티닌과뉴라미니다아제
단백질의형태가변해서생긴질병
정상형프라이온과비정상형(전파형)프라이온
column4_‘직립보행로봇’과유사한단백질


제5장.Q&A!재미있는단백질이야기:최신분자생물학·생명과학에서도단백질은항상최첨단분야다

제1절_유전자와단백질
Q.술에강한유전자가있을까?
Q.운동실력이뛰어난선수는특수한유전자를지녔을까?
Q.장수와유전자는관계가있을까?
Q.남자들의바람기도유전될까?
제2절_식품의단백질
Q.우유와달걀은왜영양가가높을까?
Q.인체에서가장큰단백질은무엇인가?
Q.콩은왜‘밭에서나는고기’로불릴까?
Q.콩을날로먹으면몸에좋지않다는말이정말인가?
Q.쌀이나밀가루는탄수화물(녹말)식품인데,단백질도들어있을까?
제3절_우리몸에있는단백질
Q.인체의단백질중에서가장많은단백질은무엇인가?
Q.우리몸에서가장단단한단백질은무엇일까?
Q.백내장은눈의단백질때문에생긴다는데,사실인가?
Q.음식물이외에우리주변에서찾을수있는단백질은무엇이있을까?
column5_‘주사기’와흡사한단백질


맺음말
옮긴이의말
참고도서

●분자생물학·생명과학에서도항상최첨단분야인단백질을‘영양학·생화학적관점’에서풀이한새로운단백질이야기다.

●단백질이체내에서어떻게만들어지고어떻게작용하는지단백질의기초지식에근거를두고그보다한단계높은수준의내용까지우리가꼭알아야할내용만모아서실었다.다양한삽화를곁들여쉽고재미있게풀어써전공자는물론일반인들도흥미롭게읽을수있다.

●단백질이없으면생명도없다!단백질은우리몸에약10만종이있으며,인체구성및생명활동지탱등생명현상과직결되는물질이다.음식물로부터섭취한단백질이체내에서어떻게분해되어어떻게신체로변화되는지의과정은물론단백질의구조,성질,유전에대해,단백질의이상으로어떤질병이발생하는지도알기쉽게해설했다.

●지은이다케무라마사하루(武村政春)는영양화학을전공하고DNA복제및단백질연구에매진해온전문가로,“단백질을아는것은우리자신을알아보는일과도직결되는지극히중요한지적활동”이라고말하며단백질의생명활동에대한중요성을다양한방식으로알리고있다.

단백질이없으면생명도없다!
생명의근원인단백질,그비밀은무엇일까?

‘단백질’이라는말을들으면어떤생각이드는가?많은사람들이알고있듯이단백질은탄수화물,지방과함께동물체에중요한3대영양소의하나다.그런단백질이몸속에흡수되어만드는물질이바로근육이다.그러고보면단백질보급원은소,돼지,닭등의고기이면서동시에동물의근육인셈이다.하지만단백질이풍부한식품은동물의근육외에도우유,치즈,달걀,콩(대두),간,물고기,곤충등예를들자면끝이없다.이런식품을먹고적당히운동하면적절한근육이만들어져서우리몸은근육질로변한다.
그러나단백질은결코근육만을만들지않는다.손발톱,머리털,침,피부는물론이고인플루엔자바이러스를해치우고음식물을소화하는물질도만든다.우리몸을구성하는물질역시단백질이대부분이라고해도지나친말은아니다.그런데단백질은우리몸속에들어오면그형태그대로쓰이지않는다.아미노산으로분해되었다가다시금단백질성분으로변해비로소생명활동에쓰인다.
우리몸에는대략10만종의다양한단백질을가지고있다.그단백질은뇌와근육,뼈와털등인체를구성하며,서로협조해서생명활동을지탱한다.●우리가숨을쉬는것도●몸을움직이는것도●눈으로사물을인식할수있는것도모두단백질덕분이다.그리고단백질자신을만들어내고분해하는일역시단백질이하고있다.결국단백질이없으면생명도없다!
한마디로,단백질은우리인간을비롯한지구상의모든생물에게가장중요한물질이다.어떤고성능기계도모방할수없는생물의능력을만들어내는나노(Nano)규모의만능장치이다.그래서우리는매일단백질을먹어야한다.그런데단백질은체내에서어떻게분해되어어떻게신체로변화되는것일까?

단백질은어떻게만들어지고,어떻게작용할까?
단백질을통해이해하는우리몸속의생명현상

단백질을알게되면인간을비롯한생물이얼마나화학적인지를알게된다.이책은다양한삽화를곁들여서눈에보이지않는단백질의작용을흥미롭게설명하는단백질입문서다.아직도밝혀지지않은것이많은신비한물질‘단백질’에대해합성에서부터구조,성질,유전에이르기까지,그리고단백질의이상으로어떤질병이발생하는지를알기쉽게설명한다.책의처음부터읽다보면●단백질이생물의몸에얼마나중요한지●인체의생명현상이얼마나신비로운과정으로이루어지는지●왜우리가단백질을꼭섭취해야하는지를깨닫게될것이다.

《단백질이없으면생명도없다》는총5장으로구성되어있다.
1장에서는영양소로서의단백질에대해이야기한다.거의대부분의식품에단백질이들어있으며,단백질을섭취하면기본단위인아미노산으로분해되었다가다시단백질이되기까지의과정을설명한다.또한단백질식품을불에익혔을때일어나는단백질변성에대해이야기함으로써영양소로섭취되었지만몸속에들어가는순간화학작용을거친다는사실을흥미롭게설명한다.

2장에서는단백질이근육이되기까지의과정을자세히설명한다.영양소로섭취되어소화과정을거치고,소화과정에서아미노산으로잘게부서졌다가다시단백질로합성되는과정은신비하기까지하다.그과정에서벌어지는아미노산배열,암호화,전사와번역,폴리펩티드의완성에대해서는그림을통해설명하기때문에일반독자들도이해하기쉽다.

3장에서는단백질의다양한기능을설명한다.▲단백질의소화과정을돕는단백질▲영양소를운반하고저장하는단백질▲정보전달로세포의작용을돕는단백질▲유전자의발현을돕는단백질▲외부에서들어오는적을물리치는단백질▲다양한온도에서작용하는단백질등그기능은실로방대하다.수명이다한단백질을알아내고죽음으로유도하는과정에대해서도다룬다.그내용을읽다보면마치인간의일생을단백질을통해보는기분이느껴진다.

4장에서는단백질에이상이생겼을때우리몸에어떤반응이나타나는지를설명한다.가장대표적인것이암이며,그외에겸상적혈구빈혈증,생활습관병,인플루엔자바이러스등다양한질병이단백질의이상에서비롯된다고설명한다.

5장에서는유전자,식품,인체와관련된단백질이야기를Q&A형식으로구성했다.술에강한유전자가있는지,운동실력과관련있는유전자가있는지,장수와유전자는관련이있는지,바람기도유전되는지,콩이밭에서나는고기로불리는이유는무엇인지,밀가루에도단백질이들어있는지등우리생활속에서생길법한의문들에대해간단명료하게설명한다.