아미노산

아미노산 (Amino acid)은 분자 내에 아민기(-NH₂)와 카복실기(-COOH)를 모두 가지고 있는 유기 화합물을 통칭하는 용어이다. 생명체를 구성하는 단백질의 기본 구성 단위로서, 단백질은 여러 아미노산들이 펩타이드 결합으로 연결된 중합체이다.

개요

아미노산은 단백질을 구성하는 기본 요소일 뿐만 아니라, 다양한 생화학적 과정에서 중요한 역할을 수행한다. 신경전달물질의 전구체, 대사 중간체, 호르몬 조절 등 다양한 기능을 담당하며, 생명 유지에 필수적인 요소이다.

구조

모든 아미노산은 공통적인 기본 구조를 가지고 있다. 중심 탄소 원자(α-탄소)에 아민기, 카복실기, 수소 원자, 그리고 곁사슬(R-기)이 결합되어 있다. 곁사슬은 각 아미노산마다 다르며, 이 곁사슬의 구조와 성질에 따라 아미노산의 종류와 특성이 결정된다. 곁사슬은 극성, 비극성, 산성, 염기성 등 다양한 특성을 나타낼 수 있다.

분류

아미노산은 다양한 기준으로 분류될 수 있다.

• 필수 아미노산: 체내에서 합성되지 않아 반드시 외부로부터 섭취해야 하는 아미노산 (예: 류신, 아이소류신, 발린, 트립토판, 페닐알라닌, 메티오닌, 라이신, 트레오닌, 히스티딘)
• 비필수 아미노산: 체내에서 합성이 가능한 아미노산 (예: 알라닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 글루탐산, 글루타민, 시스테인, 글리신, 프롤린, 세린, 티로신, 아르기닌)
• 극성 아미노산: 곁사슬이 극성을 띠는 아미노산
• 비극성 아미노산: 곁사슬이 비극성을 띠는 아미노산
• 산성 아미노산: 곁사슬에 카복실기를 포함하는 아미노산
• 염기성 아미노산: 곁사슬에 아민기를 포함하는 아미노산

기능

• 단백질 합성: 단백질을 구성하는 기본 단위로서, 펩타이드 결합을 통해 폴리펩타이드를 형성하고, 이는 단백질의 1차 구조를 결정한다.
• 대사 과정: 다양한 대사 경로에 참여하여 에너지를 생성하고, 다른 생체 분자를 합성하는 데 사용된다.
• 신경 전달: 일부 아미노산은 신경전달물질로 작용하여 신경 신호 전달에 관여한다. (예: 글루탐산, GABA)
• 호르몬 조절: 일부 아미노산은 호르몬의 전구체로 작용하거나, 호르몬의 활성을 조절한다.

임상적 중요성

아미노산의 불균형은 다양한 질병과 관련될 수 있다. 예를 들어, 필수 아미노산 결핍은 성장 장애, 면역력 저하 등을 유발할 수 있으며, 특정 아미노산 대사 이상은 유전 질환으로 이어질 수 있다.

참고 문헌

• 생화학 관련 교재 및 논문