정의 :
구조적 항상성은 다양한 환경 조건 하에서 천연 3 차원 구조 (형태)를 유지하는 생물학적 거대 분자, 특히 단백질의 능력을 말한다. 이 안정성은 적절한 기능에 중요하며 단백질 폴딩 및 안정성을 지배하는 섬세한 힘의 균형을 통해 달성됩니다.
주요 기능 :
* 구조적 안정성 : 단백질은 생물학적 활성에 필수적인 특이적이고 안정적인 형태를 유지합니다.
* 동적 평형 : 기본 형태는 정적이 아니지만 미묘한 변동과 움직임으로 동적 평형으로 존재합니다.
* 환경 민감도 : 온도, pH, 이온 강도 및 기타 요인의 변화는 단백질 안정성 및 형태에 영향을 줄 수 있습니다.
* 항상성 메커니즘 : 세포는 샤페론, 단백질 폴딩 경로 및 분해 경로와 같은 형태 적 항상성을 유지하기 위해 다양한 메커니즘을 사용합니다.
형태 항상성의 중요성 :
* 단백질 기능 : 적절한 단백질 폴딩은 촉매, 신호 및 구조적지지와 같은 생물학적 활성에 필수적이다.
* 세포 무결성 : 단백질 형태를 유지하면 세포 과정의 완전성을 보장하고 응집 및 미스 폴딩을 방지합니다.
* 질병 예방 : 구조적 항상성의 상실은 단백질 미스 폴딩 및 응집으로 이어질 수 있으며, 이는 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 암을 포함한 다양한 질병과 관련이 있습니다.
형태 적 항상성을 유지하는 메커니즘 :
* 샤페론 : 분자 샤페론은 응집을 방지하고 적절한 폴딩을 촉진함으로써 단백질 폴딩을 지원합니다.
* 단백질 폴딩 경로 : 세포는 단백질 폴딩에 대한 특정 경로를 가지므로 단백질은 올바른 형태를 획득 할 수 있습니다.
* 분해 경로 : 잘못 접힌 또는 손상된 단백질은 세포 기계에 의한 분해를 목표로하여 시스템에서 제거합니다.
* 번역 후 수정 : 인산화, 글리코 실화 및 아세틸 화과 같은 변형은 단백질 형태 및 안정성에 영향을 줄 수있다.
구조적 항상성의 예 :
* 열 충격 응답 : 세포는 샤페론의 생산을 상향 조절하여 스트레스가 많은 조건 하에서 단백질 폴딩을 유지하는 데 도움을 준 열 스트레스에 반응합니다.
* pH 규정 : pH의 변화는 단백질 전하 및 수소 결합에 영향을 줄 수 있지만, 세포는 pH를 완충시키고 단백질 형태를 유지하는 메커니즘을 갖는다.
결론 :
입체 형태 항상성은 단백질 기능 및 세포 완전성을 유지하는 데 필수적입니다. 세포는 단백질이 다양한 환경 조건 하에서 그들의 천연 형태를 유지하도록 보장하기 위해 복잡한 메커니즘을 진화시켰다. 구조적 항상성 상실은 다양한 질병에 기여하여 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
