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우리 몸에서 가장 중요한 부품 10만 종의 단백질

원제 : 10万種類のタンパク質 人體の最重要部品
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책소개

이 책은 눈에 보이지 않는 단백질의 작용을 정밀한 컬러 일러스트레이션을 바탕으로 보여 주는 ‘단백질 입문서’이다. 먼저 본론으로 들어가기 전에, ‘프롤로그’에서는 단백질이란 과연 무엇인지 그 개요를 살펴본다. 제1장에서는 단백질은 어떤 과정으로 만들어지는지를 알아본다. 우리가 먹은 단백질이 아미노산으로 분해되고, 유전자라는 ‘설계도’를 통해서 다른 단백질이 되기까지의 과정을 소개한다. 제2장에서는 우리 몸을 구성하는 단백질, 감각과 기억에 관계하는 단백질 등 사람 및 다른 생물이 가진 단백질에 대해 설명한다.

출판사 서평

우리 몸의 모든 것을 만드는 단백질
단백질이 없으면 생명도 없다!

단백질이라고 하면 무엇을 연상할 수 있을까? 달걀 흰자위, 고깃덩어리, 콩 같은 식품에 많이 들어 있는 영양소라는 점을 떠올리는 사람도 있을 것이다. 물론 단백질은 사람에게 가장 중요한 영양소 중 하나이다. 그와 별도로, 단백질은 어떤 고성능 기계도 모방할 수 없는 생물의 능력을 만들어 내는, 나노 규모의 만능 장치이기도 하다.
사람은 약 5만 내지 10만 종의 다양한 단백질을 가지고 있다. 그 단백질은 뇌와 근육, 뼈와 털 등 여러 가지 부품으로 이루어지는 우리의 몸을 구성하며, 서로 협조해서 생명 활동 그 자체를 지탱하고 있다. 우리가 숨을 쉬는 것도, 몸을 움직이는 것도, 눈으로 사물을 인식할 수 있는 것도 단백질 덕분이다. 그리고 단백질 자신을 만들어 내고, 또 분해하는 일 역시 단백질이 하고 있다. 결국 ‘단백질이 없으면 생명도 없다.’는 말은 단백질과 생명의 관계를 단적으로 보여 준다고 할 수 있다.
이 책은 눈에 보이지 않는 단백질의 작용을 정밀한 컬러 일러스트레이션을 바탕으로 보여 주는 ‘단백질 입문서’이다.
먼저 본론으로 들어가기 전에, ‘프롤로그’에서는 단백질이란 과연 무엇인지 그 개요를 살펴본다. 제1장에서는 단백질은 어떤 과정으로 만들어지는지를 알아본다. 우리가 먹은 단백질이 아미노산으로 분해되고, 유전자라는 ‘설계도’를 통해서 다른 단백질이 되기까지의 과정을 소개한다. 제2장에서는 우리 몸을 구성하는 단백질, 감각과 기억에 관계하는 단백질 등 사람 및 다른 생물이 가진 단백질에 대해 설명한다.
제3장에서는 ‘화학 반응을 빠르고 정확하게 일으키는 단백질’인 효소의 메커니즘에 대해 살펴본다. 제4장에서는 ‘단백질은 형태가 핵심’이라는 주제 아래, 단백질의 형태와 그 작용의 관계에 주목해 살펴본다. 제5장에서는 질병과 관련이 강한 테마를 중심으로, 단백질에 관해 이루어지고 있는 여러 가지 중요한 연구 내용을 소개한다. 이런 연구가 깊숙이 진행되면 우리의 삶도 크게 바뀔 것이다.
우리의 몸은 물론 동식물, 세균 등 온갖 생물 속에서 작용하는 단백질의 놀라운 세계를 이 책을 통해서 함께 알아보자.

특장

● 단백질이란 무엇인가? (단백질의 기능, 정체와 형태)
우리 몸은 여러 가지 단백질로 되어 있다. 몸을 움직이는 근육, 몸을 지탱하는 뼈, 온몸에 지령을 내리는 뇌, 주위의 정보를 파악하는 눈, 몸을 감싸는 피부…. 이런 다양한 부위는 과연 무엇으로 이루어져 있을까?
실은 물을 제외하면 인체의 절반 정도는 단백질로 되어 있다. 그뿐 아니라 각 부위의 기능은 단백질이 만들어 낸다. 즉 인체가 정상적으로 작동되기 위해서는 반드시 단백질이 필요하다. 책의 프롤로그에서는 단백질이란 무엇이지를 먼저 알아본다.
책의 모든 내용은 세계 최고 수준의 정밀한 일러스트레이션과 전문가의 쉽고도 상세한 설명으로 구성되어 있다.

● 단백질이 만들어지기까지의 과정
단백질은 과연 어떤 과정으로 만들어질까? 몸속에서 만들어지는 단백질의 원료는 우리가 먹은 단백질이다. 그것이 몸속에서 아미노산으로 분해되어 어떤 ‘설계도’를 바탕으로 연결되어 가다가 새로운 단백질이 완성되는 것이다. 그 설계도란 유전자이다. 책의 제1장에서는 유전자를 설계도로 해서 단백질이 만들어지기까지의 줄거리, 즉 아미노산의 종류, 센트럴 도그마, DNA의 복제, 전사, RNA의 편집, 번역, 단백질의 완성, 유전의 암호를 소개한다.

● 우리 몸속의 여러 가지 단백질
몸속에는 구체적으로 어떤 단백질이 있을까? 제2장에서는 피부·털·손발톱·뼈 등 몸을 만드는 단백질, 망막·혀 등 미각이나 시각 등을 감지하는 단백질, 기억에 관계하는 단백질 등 인체와 관계있는 여러 가지 단백질을 소개한다. 사람 이외의 생물이 가진 단백질에 대해서도 알아본다.

● 몸속의 화학 반응을 담당하는 효소
우리의 몸속에는 분자를 잘게 자르거나 두 분자를 잇거나 하는 화학 반응이 끊임없이 일어나고 있다. 효소란 ‘화학 반응을 빠르고 정확하게 일으키는 단백질’이라고 할 수 있다. 우리가 살아갈 수 있는 것은 고속으로 화학 반응을 일으키는 무수한 효소 덕분이다. ‘효소’란 말은 널리 알려져 있지만 오해되고 있는 말이기도 하다. 제3장에서는 효소란 과연 어떤 것일까? 생물이 진화 과정에서 만들어 낸 정교한 화학 장치 효소의 다양한 기능, 효소가 만들어지는 과정, 주요 효소, 대사 지도 등 효소의 메커니즘을 살펴본다.

● 단백질은 형태가 핵심이다
단백질이 아미노산의 사슬로 되어 있는 것은 공통인데, 왜 단백질은 다양한 작용을 할까? 단백질을 구성하는 아미노산의 사슬은 접혀서 다양한 형태를 취한다. 그리고 이 다양한 형태가 바로 단백질의 기능을 만들어 낸다. 제4장에서는 천차만별인 단백질의 형태, 분자 모터, 음식의 분해, 정보의 전달, 약품의 개발, 단백질의 구조 분석에 주목해 자세히 살펴본다. 그리고 미세한 단백질을 살펴보는 방법에 대해서도 소개한다.

● 단백질 연구의 주요 테마
우리가 건강하게 지낼 수 있는 이유는 몸속에서 여러 가지 단백질이 정상적으로 작용하고 있기 때문이다. 병에 걸렸을 때는 어떤 단백질에 이상이 보인다. 그래서 인체의 단백질 연구는 의학에서 매우 중요하다. 제5장에서는 막 단백질, 당사슬, 불필요한 단백질의 분해, 세포 내부의 품질 관리, 단백질과 RNA의 복합체, 유전자 편집의 도구 등 질병과 관련이 강한 테마를 중심으로 단백질에 관한 여러 가지 연구를 소개한다.

목차

프롤로그 단백질이란 무엇인가?

단백질은 가장 중요한 것 ①~② / 단백질의 기능 ①~② / 단백질의 정체 / 단백질의 형태

칼럼 왜 식물은 단백질의 양이 적을까?

제1장 단백질은 이렇게 만들어진다

음식물에서 몸속으로 / 아미노산 전 20종 / 아미노산끼리의 결합 / 센트럴 도그마 / DNA 복제 / 전사(DNA에서 RNA로) / RNA의 편집 작업 / 번역(RNA에서 단백질로) / 단백질의 완성 / 유전 암호의 기원 / 아미노산의 좌수형과 우수형

칼럼 아미노산은 균형된 섭취가 중요

제2장 여러 가지 단백질

피부, 털, 손발톱의 단백질 / 뼈의 단백질 / 몸의 형태를 만드는 단백질 / 기억에 관계하는 단백질 / 망막에 있는 단백질 / 혀에 있는 단백질 / 위에서 분비되는 단백질 / 세포 밖의 단백질 / 사람 이외의 생물에 있는 단백질 / 단백질의 이용

칼럼 콜라겐 식품은 왜 피부에 좋다고 할까?

제3장 몸속의 화학 반응을 담당하는 ‘효소’

효소란 무엇인가? / 밥을 소화한다 / 세균을 공격한다 / 알코올을 분해한다 / 효소가 만들어지는 메커니즘 / 효소 작용의 제어 / 에너지원을 만든다 / DNA를 복제한다 / 아미노산을 올바로 고른다 / 제휴해서 정보를 전한다 / 생성물을 적당한 양으로 유지한다 / 주요 효소 ①~② / 대사 지도 / 효소 Q&A

칼럼 광합성을 담당하는 단백질

제4장 단백질은 형태가 핵심

단백질의 여러 가지 모양 / 몸을 유지하는 섬유와 관 / 분자 모터 ①~② / 산소의 운반체 / 에너지를 만드는 펌프와 모터 / 음식물을 분해한다 / 외적으로부터 몸을 지킨다 / 정보를 전달한다 / 단백질의 형태와 의약품의 개발 / 단백질 형태의 예측 / 단백질의 구조 해석 ①~②

칼럼 세균의 초정밀 분자 모터
칼럼 단백질의 접기 게임
칼럼 세포 안에서 길이를 재는 매우 작은 ‘자’
칼럼 단백질의 질량 분석

* SACLA가 단백질의 구조 해석을 가속한다
* 인터뷰 : 데이비드 굿셀 박사

제5장 단백질 연구의 중요 테마

중요한 막 단백질 / 세포의 초기화 인자 / 빛나는 단백질 / 당사슬 / 불필요한 단백질의 분해 / 주목 받는 세포 속의 품질 관리 / 단백질 접기 / 단백질과 RNA의 복합체 / 유전자 편집의 도구 / 미지의 단백질 / 단백질 연구의 발전

칼럼 RNA에 착안해 난치병을 치료

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