역할 3 — 신호 전달: 세포들의 대화
세 번째 — 신호 전달(signaling). 세포끼리 그리고 세포 안에서 정보를 주고받는 역할.
📖 호르몬 — 세포끼리 메시지
- 인슐린 (Insulin): 췌장에서 분비 → 혈당이 높으니 흡수하라는 신호. 당뇨병과 직결
- 성장호르몬 (Growth hormone): 뇌하수체에서 분비 → 성장을 촉진
- 옥시토신 (Oxytocin): 신뢰감과 모성 행동에 관여하는 작은 단백질
- 호르몬 자체는 작은 단백질이거나 펩티드
📖 수용체 — 메시지의 수신자
- 세포 표면에 박혀 있는 단백질이 호르몬을 받는다 → 수용체(receptor)
- 인슐린 수용체, 성장호르몬 수용체 등 — 매 호르몬마다 짝이 되는 수용체
- 호르몬이 수용체에 결합하면 세포 안쪽에서 일련의 반응이 일어남 → 세포가 "메시지를 받았다"
🎯 G단백질 결합 수용체 (GPCR) — 의학적으로 가장 중요한 단백질군
- 인간 단백질의 약 4% — 800개 이상의 종류
- 시각, 후각, 미각, 통증 인식, 신경 전달, 혈압 조절 등 거의 모든 감각·생리 작용
- 현재 사용되는 약의 약 30%가 GPCR을 표적 — 모르핀, 항히스타민제, 고혈압약 등
- 구조 예측이 신약 개발에 직접적 영향 — 알파폴드가 GPCR 구조 예측에 큰 기여
📖 세포 내부 신호 전달 — 도미노 효과
수용체에 호르몬이 결합한 뒤, 세포 안에서는 단백질들이 도미노처럼 신호를 전달한다.
- 한 단백질이 다음 단백질을 활성화 (예: 인산화)
- 그 단백질이 또 다음 단백질을 활성화
- 이렇게 수십 단계 거쳐 최종 효과 — 유전자 발현 변화, 세포 분열, 분비 등
이 과정 전부가 단백질끼리의 상호작용이다. 결국 단백질 구조를 알아야 세포 신호 전달을 이해할 수 있다.
💡 정리
몸 안의 거의 모든 "정보 전달"은 단백질이 한다. 호르몬이 단백질, 수용체가 단백질, 세포 안 신호 전달자도 단백질.
이 단백질들의 모양이 다 알려지면 신약 설계, 질병 이해, 생명 현상 자체에 대한 이해가 폭발적으로 진전된다.