DNA가 설계도라면, 설계도에 따라 만들어지고 실제 일을 하는 것은 단백질이다. 사실 DNA에 대한 책과 글이라고 하더라도 결국은 그 역할을 이야기하기 위해서는 그것의 산물인 단백질에 대해서 이야기할 수밖에 없다. 그럼에도 단백질에 대해서 얘기하겠다는 직접 나서는 책이 상대적으로 적은 것은 아마도 사람들이 DNA라는 것에 더 친숙하고, 그 산물이 단백질에 대해서는 다른 생각을 갖고 있기 때문은 아닌가 싶다. 

그리고 4가지 염기로 이루어진 DNA라는 물질의 구조적 선명함에 비해서 단백질은 그렇지가 않다. 20개의 아미노산을 외우는 것도 쉽지 않고, 그것들 하나하나의 특징에 따라 단백질의 특성이 달라지니 더욱 복잡해진다. 구조도 마찬가지다. 순서 자체가 중요한 것이 아니라 구조, 즉 모양이 중요한데 그것을 알아내는 것이 쉽지 않다. 이 책에서도 한 chapter를 할애해서 쓰고 있듯이 단백질의 구조를 그리는 것은 마치 예술과 같다. 그것은 구조를 일반인들이 쉽게 이해하기가 쉽지 않다는 얘기와도 연결된다. 

그래도 단백질은 중요하다. 앞서도 얘기했듯이 실제 일을 하는 것은 단백질이다. 구조를 이루고, 효소 작용을 통해서 반응을 일으키는 것도 단백질이다. 그래서 최종적으로는 단백질을 이해해야 생명을 이해할 수가 있다. 인디애나대학교의 과학자 리즈크와 핑크는 바로 그 단백질에 대한 이야기를 하고 있다. 그리고 그것은 생명의 거의 모든 이야기이기도 하다. 

방금 생명의 대한 거의 모든 이야기라고 했는데, 저자들이 프롤로그에서 “이 책은 생명과 사랑에 관한 이야기다”라고 했거니와 각 chapter의 제목들을 봐도 그렇다. 기원, 탄생, 각성, 구조, 순환, 변신, 기억, 저항, 죽음, 부활. 생명이 어떻게 생겨났으며, 하나의 생명은 어떻게 세상에 나오며, 어떤 구조를 이루고, 어떻게 보고, 듣고, 냄새를 맡는지, 그리고 어떻게 기억하며, 어떻게 병원균에 저항을 하다 죽는지, 그리고 다시 태어나는지. 이것 말고 생명의 다른 것을 이야기할 수 있는 것이 얼마나 있는지 모르겠다. 

저자들은 자신의 경험을 바탕으로 이야기를 끌어간다. 이집트 출신의 리즈크도 자신의 고향과 고향에서 떠나와서 만난 미국의 이야기를, 그리고 핑크도 자신의 할아버지, 할머니 등에 관한 기억으로 단백질 이야기를 시작한다. 어떻게 그렇게 관계 있는 이야기인가 싶지만, 결국은 모든 생명의 이야기는 연결된다는 것을 깨달을 수 있다. 과학이 감성을 갖기 위해서는 내 주변을 바라볼 수밖에 없다. 

내용들을 자세히 요약하기보다 의미있게 읽은 부분을 인용해본다. 

“(결빙방지 단백질은) 물 분자가 액체에서 고체로 바뀔 때 일어나는 미세한 구조 변화를 감지하고, 세포 안에서 막 생겨나기 시작한 아주 작은 얼음 결정 씨앗을 찾아내 재빨리 둘러싼다. 그렇게 씨앗들이 서로 뭉쳐 더 크고 날카로운 결정으로 자라는 것을 막는다. 한마디로 결빙방지 단백질은 작은 얼음 결정 주위에 보호 울타리를 치고, 세포 안의 물과 알음이 섞이지 않도록 막는 역할을 한다.” (41쪽)

“(개구리의 빙핵 형성 단백질은) 오히려 결빙을 촉진한다. 단 얼음이 마구잡이로 자라도록 내버려 두지 않는다. 세포 바깥쪽을 향해서만 얼음 결정이 자라도록 유도해, 각 세로를 얼음 껍질로 감싼다. 덕분에 세포 안의 내용물은 길고 혹독한 겨울 내내 안전하게 보존된다.” (45쪽0

“열두 개의 옵신을 가진 갯가재(mantis shrimp)는 자외선뿐만 아니라 특정 각도에서 진동하는 빛인 편광까지 감지할 수 있다.” (93쪽)

“깨어날 시간이 되면 오렉신(orexin)이라는 작은 단백질이 뇌에서 분비되어 각선 신호를 보낸다.”

“이 연구는 수보렉산트(suvorexant) 개발로 이어졌다. 수보렉산트는 오렉신이 수용체에 결합하는 것을 차단하는 치료제다.” (119쪽)

“이 전자가 나침반 바늘처럼 지구 자기장에 맞춰 정렬된다. 크립토크롬이 빛을 이용해 몸속에 나침반을 만들어내는 셈이다. (...) 크립토크롬은 자기장 정보를 하늘의 이미지로 변환해 시신경을 통해 전달한다. 새는 북쪽을 방향으로 ‘아는’ 것이 아니라 눈으로 ‘본다’. (...) 이 모든 감각이 분자 수준에서 단백질의 상호작용으로 이루어진다는 사실이다.” (122쪽)

“같은 골격으로 이토록 다양한 기능을 만들어내는 것, 이것이 바로 낡은 활도 쏘면 날아간다는 말이 딱 들어맞는 경우다. TIM 배럴이라는 하나의 구조가 수백만 년에 걸쳐 조금씩 수정되면서 전혀 새로운 기능을 갖는 단백질들이 탄생했고 이는 새로운 환경에 적응한 새로운 종의 출현으로 이어졌다.” (151쪽)

“(고온성 박테리아에서) 고온성 단백질의 표면에는 양전하를 띤 아미노산과 음전하를 띤 아미노산이 서로 끌어당기며 촘촘한 이온 결합 네트워크를 형성하고 있다. 이 네트워크가 보호망처럼 작용해 열이 가해져도 단백질 구조가 풀리지 않게 붙들어 준 것이다.” (163쪽)

“모든 루시퍼레이스에는 한 가지 공통점이 있다. 바로 산소를 소비한다는 것이다. 흥미로운 점은 이 산소 소비가 애초에 빛을 만들기 위한 것이 아니었을 수 있다는 점이다. 많은 연구자들은 루시퍼레이스가 원래 세포 안의 산소나 활성산소종(ROS)을 제거하기 위해 진화했을 가능성을 제시한다.” (212쪽)

“전갈이 독을 주입하면 클로로톡신은 음전하를 띤 염화 이온의 흐름을 조절하는 특정 이온 통로를 찾아내 달라붙는다. 통로가 막히면 이온의 흐름이 차단되고, 정상적인 신경 신호 전달이 방해받으면서 마비와 극심한 통증이 찾아온다.” (268쪽)

내용 중에 딱 하나만 지적하면, 플레밍과 페니실린에 대한 내용 중에 잘못된 것이 있다. 저자들은 플레밍은 오랜 연구 끝에 페니실린을 분리해 내고 약으로 만들었다고 쓰고 있는데, 이는 사실과 다르다. 플레밍의 발표 이후 약 10년 후 그의 논문을 바탕으로 페니실린을 추출해 내고 약으로 만든 것은 플로리, 케인, 히틀리 등 옥스퍼드대학교의 연구자들이었다. 

정말 좋은 책입니다  ㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎ

단백질에 관심이 많아서 구매했어요. 제목은 확 끌리지 않았는데 읽다보니 술술 넘어가네요~ 아직 끝까지 읽지는 않았지만 이번 추석연휴 단백질에 푹 빠질 수 있을것 같아요!! 늘 주목받는건 DNA인데 실제 모든일은 단백질이고 DNA로 어떤 단백질이 만들어지냐가 관건인데 넘 매력적입니다. 얼른 휘릭 다 읽고시퍼요!!