단백질은 인간에게 중요한 영양소지만 실제로 단백질 구조와 역할에 대해 잘 알고 있는 사람은 드물다.
클라크대학 생물학 조교수인 나단 알그렌(Nathan Ahlgren)에 따르면 단백질은 모든 생명에 볼 수 있는 기본적인 구조이며 분자다. 형형색색 구슬로 이어진 팔찌가 단백질 구조를 설명하는데 적합하다고 할 수 있다. 팔찌를 구성하는 각 구슬은 아미노산을 나타내며 단백질은 기본적으로 여러 아미노산이 사슬 모양으로 연결되어 만들어진 고분자 화합물이라고 설명할 수 있다. 인간의 단백질은 모두 20종류 아미노산으로 구성되어 이 조합에 의해 단백질 종류가 달라진다.
또 실제 단백질은 팔찌처럼 1개 끈으로 존재하는 게 아니라 특정 형태로 접혀 존재한다. 단백질이 생물학적으로 기능하는 구조로 접힌 물리적 프로세스를 폴딩이라고 하며 단백질 입체 구조는 이 단백질이 어떤 기능을 갖는지에 영향을 준다.
단백질을 구성하는 다양한 아미노산은 인간 음식이서 유래한 것으로 인체에서 만들어지는 것이다. 인간 이외 동물이나 식물도 단백질을 만들고 있기 때문에 인간이 이를 먹으면 단백질이 체내에 포함된다. 또 소화한 단백질을 구성하고 있는 각 아미노산으로 분해되어 체내에서 특정 단백질로 재구성된다.
인간 단백질을 구성하는 아미노산 중 체내에서 만들어낼 수 있는 건 절반이며 나머지 절반은 음식 영양분을 섭취하지 않으면 안 되는 필수 아미노산이다. 따라서 고기 등 단백질이 풍부하게 들어간 식품을 먹는 건 건강에 매우 중요하다.
체내 아미노산은 세포로 옮겨져 각각 구슬처럼 세포를 부유한다. 또 DNA에 포함된 유전 정보에 따라 세포 내에 부유하는 아미노산과 결합해 단백질이 만들어진다. 인간 체내에 존재하는 단백질은 2만에서 8만 개 이상으로 알려져 있으며 아미노산 배열과 개수에 따라 단백질이 갖는 기능이 다르다. 단백질은 체내에서 수행하는 기능은 크게 2가지 범주로 분류되어 있다. 이 중 하나가 구조 단백질이며 뼈와 피부 등 인체를 구성한다. 예를 들어 콜라겐은 피부나 힘줄, 연골, 뼈 등을 구성하는 단백질이며 인테그린(integrin)은 세포 사이를 유연하게 결합하는 단백질이다.
인체를 구성하는 구조 단백질과는 별도로 체내에서 생화학 반응에 관여하는 기능 단밳질이라는 단백질이 있다. 식욕과 대사 조절에 관여해 비만을 억제하는 랩틴이나 혈당을 낮추는 기능을 가진 인슐린, 산소 분자와 결합해 폐에서 조직으로 산소를 운반하는 역할을 하는 헤모글로빈, 단백질을 분리해 아미노산으로 분해하는 트립신 등 기능 단백질은 체내 모든 반응에 관계하고 있다. 단백질이라고 하면 근육 트레이닝에 관한 것이라고 생각하는 경향이 있지만 실제로 단백질은 체내 다양한 활동에 참여하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.