베타 나선

1. 개요

베타 나선은 단백질의 2차 구조 중 하나로, 주로 반복적인 β-시트와 루프로 구성된다. 가장 단순한 형태는 글리신이 풍부한 루프로 연결된 두 개의 β-시트로 이루어져 있으며, 칼슘 이온 결합을 위한 아스파르트산 잔기를 포함한다. 삼중 나선 구조는 왜곡된 삼각기둥 형태를 가지며, 세 개의 β-시트 중 하나는 다른 두 개에 대해 구부러져 보인다. 베타 나선 구조는 펙틴산 리아제와 같은 단백질에서 발견되며, 7개의 잔기로 1회 회전하고, 1회 회전당 34Å 진행하는 특징을 보인다.

2. 이중 나선 구조

가장 단순한 구조의 β 나선은 2층의 β 시트를 글리신이 풍부한 6개의 잔기로 된 루프로 연결한 것이다. 루프에는 칼슘 이온을 결합하기 위한 아스파르트산 잔기가 반드시 포함된다.

3. 삼중 나선 구조

삼중 나선 구조는 왜곡된 삼각기둥을 형성하며, 각 면은 나선 내 수소 결합에 평행하다. 세 개의 시트 중 반복되는 모티프를 포함하는 하나는 이중 나선을 만드는 다른 두 개에 대해 구부러져 보인다. 루프로 연결된 다른 두 개의 시트는 임의의 길이를 가질 수 있으며 다른 도메인을 가질 수도 있다. 우회전 및 좌회전 모두 특징적인 6 잔기 반복 서열을 가지고 있다. 삼중 나선 구조는 이중 나선 구조보다 훨씬 더 긴 것으로 알려져 있다.

4. β-나선 구조를 가진 단백질

β-나선 구조는 다양한 단백질에서 발견된다. 펙틴산 리아제와 P22 파지에서 발견되는 β-나선은 우회전 형태이며, UDP-N-아세틸글루코사민 아실 트랜스퍼라제나 고세균의 탄산 탈수 효소 등에서 발견되는 β-나선은 좌회전 형태이다. 밀웜이나 가문비나무잎말이의 부동액 단백질도 β-나선 구조를 가지며, 이 단백질의 트레오닌은 얼음 표면에 결합하여 결정 성장을 방해한다.

4.1. 펙틴산 리아제

β 나선은 펙틴산 리아제를 구성하는 것으로 처음 발견되었다. 이것은 7개의 잔기로 1회 회전하며, 1회 회전당 34Å 진행한다.

4.2. P22 파지

P22 파지는 13개의 잔기로 1회 회전하며, 1회 회전당 200Å 진행하는 β 나선 구조를 갖는다. 이 구조 내부에는 핵이 없고 빽빽하게 채워져 있으며, 소수성 잔기와 하전 잔기가 염다리에 의해 중화된다.

4.3. 기타 단백질

β 나선은 펙틴산 리아제에서 처음 발견되었다. 펙틴산 리아제는 7 잔기로 1회 회전하며, 1회 회전당 34Å 진행한다. P22 파지는 13 잔기로 1회 회전하며, 1회 회전당 200Å 진행하는 β 나선 구조를 가진다. P22 파지 β 나선 내부는 핵이 없고 빽빽하게 채워져 있으며, 소수성 잔기와 하전 잔기가 염다리에 의해 중화된다.

펙틴산 리아제와 P22 파지 단백질은 모두 우회전 β 나선 구조를 갖는다. 반면 좌회전 β 나선은 UDP-N-아세틸글루코사민 아실 트랜스퍼라제나 고세균의 탄산 탈수 효소 등의 효소에서 발견된다. 밀웜이나 가문비나무잎말이의 부동액 단백질도 β 나선 구조를 가지는데, 이 단백질에서는 β 나선 내의 트레오닌이 얼음 표면에 결합하여 결정 성장을 방해한다.