아미노산의 기본 구조 — 공통 골격

아미노산은 중심 탄소 원자 하나를 중심으로 4개의 부품이 붙어 있는 작은 분자다.

• 중심 탄소 (α-carbon, Cα): 모든 게 붙는 핵심 원자
• 아미노기 (-NH₂): 질소 + 수소 2개. 약한 염기성
• 카르복실기 (-COOH): 탄소 + 산소 2개 + 수소 1개. 약한 산성
• 수소 (H): 그냥 수소 원자 하나
• 곁사슬 (Side chain, R): 이게 매번 다른 부분 — 20종을 구별짓는 단 하나의 차이

4개 부품 중 3개(NH₂, COOH, H)는 20종 다 같다. 차이는 오직 R(곁사슬)에서만.

• 곁사슬이 -CH₃(메틸) 하나뿐 → 알라닌 (Ala)
• 곁사슬이 -CH(CH₃)₂ → 발린 (Val)
• 곁사슬이 -CH₂-SH → 시스테인 (Cys, 이황화 결합 가능)
• 곁사슬이 큰 방향족 고리 → 트립토판 (Trp)
• ...

이 곁사슬의 화학적 성질(크기, 전하, 친수/소수성)이 아미노산의 "성격"을 결정하고, 그 성격이 단백질 구조와 기능을 결정한다.

Cα 주변에 4개의 다른 부품이 붙으면, 그 배치가 두 가지 가능한 거울상(mirror image)을 만든다 — L-형과 D-형.

• 자연계 단백질은 거의 모두 L-형 아미노산으로만 만들어진다
• D-형은 일부 박테리아 세포벽 등 특수한 경우에만
• 왜 L-형으로 통일됐는지는 아직 완전히 모르는 생명의 미스터리

참고로 — 글리신(Gly)은 곁사슬이 그냥 H라서 거울상이 없는 유일한 아미노산이다. 작은 디테일이지만 중요한 효과가 있다 (Ch 1의 9번 섹션에서).