β-주름 (β-sheet) — 두 번째 큰 2차 구조
2차 구조의 두 번째 주인공 — β-주름.
📖 β-strand와 β-sheet
먼저 용어 정리:
- β-strand: 단백질 사슬이 거의 직선으로 펼쳐진 한 가닥. 보통 5~10 잔기 길이.
- β-sheet: 여러 β-strand들이 옆으로 나란히 모여 만든 평면. 보통 3~10 strand로 구성.
나선(α-helix)이 코일이라면, β-sheet는 평면 종이의 주름 같은 모양 — 그래서 "beta sheet" 또는 "beta pleated sheet".
🎯 β-strand의 기하학
- 한 strand의 잔기는 지그재그 (zigzag) 모양으로 펼쳐짐
- Cα 한 개당 약 3.5 Å 진행
- (φ, ψ) ≈ (-120°, +120°) — Ramachandran plot의 β 영역
- 곁사슬은 strand 평면의 위/아래로 번갈아 나옴
📖 수소 결합 — 같은 strand 안이 아니라 strand 사이에
α-나선과의 결정적 차이.
- α-나선: 같은 사슬 안의 수소 결합 (i ↔ i+4)
- β-sheet: 다른 strand 사이의 수소 결합
그래서 한 strand만 있어서는 β-sheet가 안 된다 — 최소 2개의 strand가 있어야 strand-to-strand 수소 결합으로 안정화.
🎯 누가 β-sheet를 좋아하나 — Chou-Fasman P(β)
- Val (V): P(β) = 1.70 — 가장 강한 β-former
- Ile (I): 1.60
- Tyr (Y): 1.47
- Phe (F): 1.38
- Trp (W): 1.37, Leu (L): 1.30, Cys (C): 1.19
패턴 — 분지 곁사슬 (V, I, T)과 방향족 잔기 (F, W, Y)가 좋아한다. 이 잔기들의 큰 곁사슬이 strand 평면에 잘 펼쳐짐.
반대로 — α-helix가 좋아하는 Glu, Ala 등은 β-sheet에는 별로 안 어울림.
💡 정리 — α와 β의 비교
| 속성 | α-helix | β-sheet |
|---|---|---|
| 모양 | 코일 (나선) | 주름진 평면 |
| (φ, ψ) | (-60°, -45°) | (-120°, +120°) |
| 수소 결합 | 같은 사슬, i↔i+4 | 다른 strand 사이 |
| 선호 잔기 | Glu, Met, Ala, Leu | Val, Ile, Tyr, Phe |
| 단백질 평균 | 약 30~40% | 약 20~30% |