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생명은 왜 소중한가?
지금, 철학이 아닌 ‘단백질’이 응답한다!
갓 태어난 아기 단백질의 모험에서 노쇠한 단백질의 자살까지,
마이크로 코스모스 안에서 벌어지는 놀랍도록 정교하고
눈부시게 아름다운 단백질의 삶과 죽음!
지금, 철학이 아닌 ‘단백질’이 응답한다!
갓 태어난 아기 단백질의 모험에서 노쇠한 단백질의 자살까지,
마이크로 코스모스 안에서 벌어지는 놀랍도록 정교하고
눈부시게 아름다운 단백질의 삶과 죽음!
저자: 나가타 가즈히로 (지은이), 위정훈 (옮긴이), 강석기 (감수)
감수의 말
머리말 - 세포 안의 일꾼, 단백질
제1장. 단백질이 사는 세계- ‘세포’라는 소우주
우리에게 친숙한 단백질부터 · 소재가 되는‘아미노산’ · 한 줄의 ‘끈’ · 헤아릴 수 없는 종류의 단백질 · 골격도 단백질, 효소도 단백질 · 일꾼, 단백질 · 세포생물학 · 세포의 조건 · 생체의 계층구조 · 동물도, 식물도 · 세포의 구조 · 단백질을 만드는‘소포체’ · 미토콘드리아 · 공생세균, 미토콘드리아가 되다 · 세포의 진화 · 공생관계의 성립 · DNA란 무엇인가 · DNA의 정보량 · 모든 것은 단백질을 위해서
제2장. 탄생 - 유전암호를 해독하다
이중나선 모델의 충격 · DNA의 암호로부터 · 센트럴 도그마 · 뛰어난 정보 보존 시스템 · DNA의 복제 · DNA의 실을 감다 · RNA의 작용 · RNA 세계 · 전사 프로세스 · 코돈, 정보의 번역 단위 · 암호
의 시작점과 종결점 · 번역 기계 리보솜 · 운반RNA(tRNA) · 시간이 얼마나 걸릴까 · 시험관 내 번역 장치
제3장. 성장 - 세포 내의 훌륭한 조연, 분자 샤프롱
분자 샤프롱의 발견 · 접어서 모양 만들기 · 4개의 계층 · 친수성, 소수성 · 접힘의 대원칙 · 안핀슨의 도그마 · 시험관 안, 세포 안 · 단백질의 응집 · 보호자 역할, 분자 샤프롱 등장 · 열충격단백질에서 스트레스단백질로 · 스트레스단백질에서 분자 샤프롱으로 · 대장균에서 작용하는 샤프롱 · 요람 안에서의 접힘 · ‘전기 떡메’의 구조 · 올바르게 접히기는 이토록 어렵다 · 스트레스단백질 · 단백질 수리공 · 삶은 달걀이 날달걀로! · 샤프롱의 작동 원리는 3가지 · 뇌허혈 · 스트레스 내성의 획득 · 이식수술에 응용 · 암 치료와 스트레스단백질 · 온열요법의 실제 · 호열균의 스트레스단백질 · 생명을 지키는 시스템 · 스트레스 응답의 구조
제4장. 수송 - 세포 내 물류 시스템
정교한 ‘수송’시스템 · 수신처 쓰는 법 - 엽서 방식과 소포 방식 · 단백질의 수송 경로 · 인지질의‘막’ · ‘채널’을 만드는 막단백질 · 신호 가설 · 동시번역수송 - 바늘귀 꿰기의 묘기 · 당사슬의 부가 - 단백질의 화장 지우기 · 소포체 안에서의 접힘 · 클립으로 고정 - 이황화결합 형성 · 세포의 ‘안이 되는 외부’ · ‘소포형’의 꼬리표 - 택배의 편리함 · 화물 수송 레일과 모터 단백질 · 세포 내 교통의 상행과 하행 · 유통센터, 골지체 · 골지체에서의 반송 · 밖에서 안으로 - 엔도사이토시스 · 인슐린 분비 · 콜라겐의 합성 · HSP47의 발견 · 분자 샤프롱과 질병 · 미토콘드리아로 수송 · 안으로 끌어당기는 래칫 · 자유롭게 드나드는 핵 수송 · 수송 인프라는 생명 유지의 기반
제5장. 윤회전생 - 생명 유지를 위한 ‘죽음’
불로장수의 꿈 · 단백질의 수명 · 교체되는 단백질 · 매일매일 다시 태어나는 세포 · 아미노산의 리사이클 시스템 · 분해 신호의 이름은 PEST 배열 · 세포 주기에 필요한 단백질 분해 · ‘시계 유전자’ · 초파리의 시간 유전자 · 시각을 맞추는 장치 · 자기를 먹어서 살아남는다 · 선택적으로 분해할까, 한꺼번에 분해할까 · 유비퀴틴은 분해의 표식 · 분해 기계 프로테아좀 · 우수한‘고리 모양 분자 기계’ · 대식가 오토파지 · 분해의 안전장치 · 세포의 죽음 · 단백질의 윤회전생
제6장. 단백질의 품질관리 - 그것의 파탄으로서의 병리
‘품질관리’의 필요성 · 리스크 매니지먼트 · 공장의 품질관리 · 세포 내의 4단계 품질관리 · 불량품이 생긴 경우 · 첫 번째 전략 - 생산 라인의 정지 · 두 번째 전략 - 수리공 샤프롱의 유도에 의한 재생 · 세 번째 전략 - 폐기 처분 · 네 번째 전략 - 공장 폐쇄 · 품질관리의 ‘시간차 공격’ · 품질관리의 파탄으로서의 병리 · 혈우병 · 접힘이상병의 발견 · 신경변성 질환 · ‘빨간 구두’병 · 폴리글루타민병 발병 메커니즘 · 재생할 수 없는 신경세포 · 알츠하이머병 · 여러 가지 해면상뇌증 · 인간 프리온병 · 전파형 프리온 · 프리온의 감염력 · BSE의 위협 · 프리온과 분자 샤프롱 · 알츠하이머병의 메커니즘 · 새로운 치료법을 향해
마치며
머리말 - 세포 안의 일꾼, 단백질
제1장. 단백질이 사는 세계- ‘세포’라는 소우주
우리에게 친숙한 단백질부터 · 소재가 되는‘아미노산’ · 한 줄의 ‘끈’ · 헤아릴 수 없는 종류의 단백질 · 골격도 단백질, 효소도 단백질 · 일꾼, 단백질 · 세포생물학 · 세포의 조건 · 생체의 계층구조 · 동물도, 식물도 · 세포의 구조 · 단백질을 만드는‘소포체’ · 미토콘드리아 · 공생세균, 미토콘드리아가 되다 · 세포의 진화 · 공생관계의 성립 · DNA란 무엇인가 · DNA의 정보량 · 모든 것은 단백질을 위해서
제2장. 탄생 - 유전암호를 해독하다
이중나선 모델의 충격 · DNA의 암호로부터 · 센트럴 도그마 · 뛰어난 정보 보존 시스템 · DNA의 복제 · DNA의 실을 감다 · RNA의 작용 · RNA 세계 · 전사 프로세스 · 코돈, 정보의 번역 단위 · 암호
의 시작점과 종결점 · 번역 기계 리보솜 · 운반RNA(tRNA) · 시간이 얼마나 걸릴까 · 시험관 내 번역 장치
제3장. 성장 - 세포 내의 훌륭한 조연, 분자 샤프롱
분자 샤프롱의 발견 · 접어서 모양 만들기 · 4개의 계층 · 친수성, 소수성 · 접힘의 대원칙 · 안핀슨의 도그마 · 시험관 안, 세포 안 · 단백질의 응집 · 보호자 역할, 분자 샤프롱 등장 · 열충격단백질에서 스트레스단백질로 · 스트레스단백질에서 분자 샤프롱으로 · 대장균에서 작용하는 샤프롱 · 요람 안에서의 접힘 · ‘전기 떡메’의 구조 · 올바르게 접히기는 이토록 어렵다 · 스트레스단백질 · 단백질 수리공 · 삶은 달걀이 날달걀로! · 샤프롱의 작동 원리는 3가지 · 뇌허혈 · 스트레스 내성의 획득 · 이식수술에 응용 · 암 치료와 스트레스단백질 · 온열요법의 실제 · 호열균의 스트레스단백질 · 생명을 지키는 시스템 · 스트레스 응답의 구조
제4장. 수송 - 세포 내 물류 시스템
정교한 ‘수송’시스템 · 수신처 쓰는 법 - 엽서 방식과 소포 방식 · 단백질의 수송 경로 · 인지질의‘막’ · ‘채널’을 만드는 막단백질 · 신호 가설 · 동시번역수송 - 바늘귀 꿰기의 묘기 · 당사슬의 부가 - 단백질의 화장 지우기 · 소포체 안에서의 접힘 · 클립으로 고정 - 이황화결합 형성 · 세포의 ‘안이 되는 외부’ · ‘소포형’의 꼬리표 - 택배의 편리함 · 화물 수송 레일과 모터 단백질 · 세포 내 교통의 상행과 하행 · 유통센터, 골지체 · 골지체에서의 반송 · 밖에서 안으로 - 엔도사이토시스 · 인슐린 분비 · 콜라겐의 합성 · HSP47의 발견 · 분자 샤프롱과 질병 · 미토콘드리아로 수송 · 안으로 끌어당기는 래칫 · 자유롭게 드나드는 핵 수송 · 수송 인프라는 생명 유지의 기반
제5장. 윤회전생 - 생명 유지를 위한 ‘죽음’
불로장수의 꿈 · 단백질의 수명 · 교체되는 단백질 · 매일매일 다시 태어나는 세포 · 아미노산의 리사이클 시스템 · 분해 신호의 이름은 PEST 배열 · 세포 주기에 필요한 단백질 분해 · ‘시계 유전자’ · 초파리의 시간 유전자 · 시각을 맞추는 장치 · 자기를 먹어서 살아남는다 · 선택적으로 분해할까, 한꺼번에 분해할까 · 유비퀴틴은 분해의 표식 · 분해 기계 프로테아좀 · 우수한‘고리 모양 분자 기계’ · 대식가 오토파지 · 분해의 안전장치 · 세포의 죽음 · 단백질의 윤회전생
제6장. 단백질의 품질관리 - 그것의 파탄으로서의 병리
‘품질관리’의 필요성 · 리스크 매니지먼트 · 공장의 품질관리 · 세포 내의 4단계 품질관리 · 불량품이 생긴 경우 · 첫 번째 전략 - 생산 라인의 정지 · 두 번째 전략 - 수리공 샤프롱의 유도에 의한 재생 · 세 번째 전략 - 폐기 처분 · 네 번째 전략 - 공장 폐쇄 · 품질관리의 ‘시간차 공격’ · 품질관리의 파탄으로서의 병리 · 혈우병 · 접힘이상병의 발견 · 신경변성 질환 · ‘빨간 구두’병 · 폴리글루타민병 발병 메커니즘 · 재생할 수 없는 신경세포 · 알츠하이머병 · 여러 가지 해면상뇌증 · 인간 프리온병 · 전파형 프리온 · 프리온의 감염력 · BSE의 위협 · 프리온과 분자 샤프롱 · 알츠하이머병의 메커니즘 · 새로운 치료법을 향해
마치며
“세포라는 마이크로 코스모스 안에 단백질은 얼마나 함유되어 있을까?
이 답도 또한 천문학적인 숫자로, 60조 개의 세포가 각각 80억 개 정도의 단백질을 갖고 있다고 한다. 이 80억 개는 한번 만들어지면 그것으로 끝이 아니라 분해와 생성을 계속 되풀이하며 신진대사를 하고 있다. (중략) 60조 개나 되는 세포 하나하나의 안에서는 매초마다 엄청난 기세로 단백질이 계속 만들어지고 있다. 우리는 그것을 전혀 의식하지 못하지만 우리가 알지 못하는 곳에서,
그토록 은밀하고 부지런한 활약이 벌어지고 있기에 비로소 우리라는 존재가 있는...
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