분비 단백질(分泌蛋白質, 영어: secretory protein)은 세포에 의해서 분비되는 단백질을 통틀어 이르는 말이다. 분비는 외분비와 내분비를 모두 포함하며, 분비 단백질에는 많은 호르몬, 효소, 독소 및 항균 펩타이드(antimicrobial peptide)가 포함된다.
생성 과정
분비 단백질의 합성은 다른 단백질과 마찬가지로 mRNA가 핵에서 생성되어 리보솜이 있는 세포질로 운반되면서 시작된다. 분비 단백질의 N-말단에는 소수성 곁사슬을 가진 6~12개의 아미노산으로 구성된 신호 서열(signal sequence)이 존재한다. 이 신호 서열은 세포질 내 신호인식입자(SRP, signal recognition particle)에 의해 인식되며, SRP는 번역을 일시 중단시키고 mRNA-리보솜 복합체를 소포체(ER) 막에 있는 SRP 수용체로 운반한다. mRNA-리보솜 복합체가 소포체에 도착하면 신호 서열이 막의 단백질 전도 통로인 트랜스로콘(translocon)으로 전달되어 새로 합성된 폴리펩타이드가 소포체 내부로 전위(translocation)될 수 있게 한다. 이 과정을 동시번역 전좌(co-translational translocation)라고 하며, 폴리펩타이드 사슬이 트랜스로콘을 통해 이동하는 동안 신호 서열이 제거되고 번역이 계속된다.
변형 및 수송
소포체 내에서 합성된 분비 단백질은 올바른 접힘(folding)을 확인받고, 당 사슬이 첨가되는 당화(glycosylation) 등의 변형을 거친다. 접힘에 실패한 단백질은 세포질로 내보내져 분해된다. 이후 COPII 코팅 단백질을 가진 소포에 의해 단백질은 골지체(Golgi apparatus)로 운반된다. 골지체에서 당 사슬은 추가 변형을 거치며, 단백질은 최종적으로 코팅되지 않은 소포에 의해 골지체를 떠나 세포막으로 이동한다.
분비 기전
분비 소포는 세포막과 융합하여 단백질을 세포 외부로 방출한다(세포외유출, exocytosis). 일부 소포는 즉시 융합되지 않고 특정 신호를 기다리기도 하는데, 이는 시냅스 이전 세포에서 신경전달물질을 운반하는 소포에서 관찰된다. 최근 연구에 따르면 그람음성세균은 세균성 외막 소포(outer membrane vesicle)를 통해 신호 단백질과 독성 인자를 분비하여 숙주-병원체 상호작용에 관여하기도 한다.
데이터베이스
유니프롯(UniProt)은 수동으로 큐레이션된 분비 단백질 정보를 제공하고 있으며, 계산적으로 예측된 분비 단백질 데이터베이스도 존재한다. 이러한 데이터베이스는 세크레톰(secretome) 섹션에 정리되어 있다.
