3차 구조란 — 단백질 한 사슬의 전체 3D 모양

3차 구조 (tertiary structure)는 한 폴리펩티드 사슬의 모든 원자의 3D 위치를 말한다.

• α-나선과 β-주름의 배치
• 나선과 주름을 잇는 loop의 형태
• 곁사슬의 위치와 회전
• 전체 단백질의 모양 (둥글다, 길쭉하다, 도넛 모양 등)

3차 구조가 곧 단백질의 "모양"이고, Ch 3에서 봤듯이 모양이 곧 기능이다.

3차 구조 형성의 동력들 — 다섯 가지 핵심 힘.

1. 소수성 효과 (가장 큼): 소수성 잔기들이 안쪽으로 모임. Ch 1에서 봄.
2. 수소 결합: 2차 구조 안에서 + 곁사슬끼리 + 표면과 물 사이
3. 정전기 (염 다리, salt bridge): 양전하(Lys, Arg)와 음전하(Asp, Glu) 잔기 사이 결합
4. 이황화 결합 (Cys-Cys): 강한 공유 결합으로 사슬 일부를 묶음
5. Van der Waals: 약하지만 안쪽 코어 안에서 많이 작용

이 다섯 힘이 균형을 이루는 모양이 — 가장 안정한 3차 구조. 보통 그 모양이 유일하게 결정됨 (Anfinsen 도그마 — Ch 4에서 봄).

전형적인 단백질의 크기:

• 작은 단백질: 약 50~100 잔기, 직경 약 25~30 Å (옹스트롬, 1 Å = 0.1 nm)
• 중간 단백질: 100~300 잔기, 직경 약 30~50 Å
• 큰 단백질: 300~1000 잔기, 더 복잡한 형태
• 그 이상은 보통 — 여러 도메인의 결합 또는 4차 구조

참고로 — 알파폴드는 최대 약 2000 잔기 단백질까지 한 번에 예측 가능. 그 이상은 도메인 단위로 나눠서 처리.

대략적으로 단백질은 모양에 따라 세 가지로 나눌 수 있다.

• 구형 단백질 (Globular): 둥글거나 타원형. 대부분의 효소, 호르몬, 항체 등이 여기.
• 섬유성 단백질 (Fibrous): 길고 일정한 형태. 콜라겐, 케라틴, 미오신 등. 구조적 역할.
• 막 단백질 (Membrane): 세포막을 가로지르는 형태. 수송체, 채널, 수용체 등.

알파폴드 1과 2는 주로 구형 단백질에 특화됐다. 막 단백질도 잘 다루지만 일부 약점이 있다.