투자자를 위한 바이오 투자 - (2)

이번 시간에는 저번에 언급했으니 '소포체'와 '골지체'가 무엇을 하는지에 대해 알아보고 추가적으로 언급을 하지 못했던 부분들에 대해 언급하고 넘어가겠다. 

mRNA의 염기 배열에 따라 어떤 아미노산이 대응이 되는지 나타내는 표. 

전사가 된 mRNA에 또한 여러가지 염기 배열이 나타나 있는데 '3개'의 염기가 하나의 '코돈'이라는 것을 만들고, 이에 대응이 되는 아미노산이 있다. 대응되는 아미노산들은 그 해당되는 코돈에 대응하도록 붙도록 설계되어 있다. 그리고 이들이 리보솜을 통해 코돈을 읽고 그에 해당하는 아미노산을 집어넣어서 아미노산끼리 이어주는 역할을 한다. 그리고 아미노산이 이어진 사슬이 형성이 되면 이것이 바로 '단백질'이라 부른다. 

이렇게 20가지 아미노산은 우리 세포의 '리보솜'이 사용하는 아미노산이다.

그렇게 단백질이라는 것이 만들어지기 시작하면 그냥 mRNA에 적혀있는대로 만들어 지는 것이 아니라 아미노산 서열 또한 어떤 용도로 사용될 것이라는 표지가 달려있는 것들이 있다. 그래서 그 표지에 따라 세포내에서 쓰일 것인지, 세포막에 쓰일 것인지, 세포 외부로 분비가 될 것인지에 따라 어디에서 번역이 될지가 결정이 된다. 아무튼 이중에 '세포막'과 '세포밖'에서 사용될 단백질인 경우에는 리보솜이 그 단백질을 잡고 '소포체'라는 곳으로 데리고 가 소포체 내로 단백질을 합성한다. 

그래서 막성 단백질 혹은 외부에 사용될 단백질들은 이런 식으로 소포체에 붙어서 내부 혹은 막으로 단백질을 뽑아내게 하는 것이다.

리보솜이 역할을 마치면 단백질이 조면소포체 (Rough Endoplasmic Reticulum)에서 변형을 받는다. 여러가지 변형의 형태가 있는데 단백질이 어떤 형태로 접힐지, 어떤 당이 붙을지 등이 결정이 되고 이에 따라 '골지체'라는 곳으로 보내진다. 

골지체는 단백질을 받으면 또 다른 변형을 가한 후에 소낭으로 싸서 필요한 곳으로 보낸다.

이렇게 골지체는 잘 싸서 필요한 곳으로 보내는 역할을 담당하게 된다. 조금 간단하게 비유를 하자면 다음과 같다. 
핵은 필요한 단백질의 정보를 주는 곳이다. 한마디로 단백질의 설계도를 담당하는 회사의 '설계팀'으로 생각해주면 되겠다. 그리고 그 디자인을 적절한 형태로 변형시켜 전달해주는 역할을 'mRNA'가 하는데 이는 '완성된 설계도면'이라고 보면 되겠고 이것이 입력되는 리보솜은 '단백질 제작 기계'이라고 생각하면 될 것이다. 단백질이 들어가는 '소포체'는 단백질에 추가 작업을 하는 '생산 라인'이라 보면 될 것이고 그게 완성이 되면 가는 '골지체'는 적절한 곳으로 배달해주는 '물류 집하장'이라 비유하면 대충 이해가 갈 것이다. 

사실 이런 식으로 '유전자'가 바로 '단백질'로 연결이 되기 때문에 유전자와 단백질은 거의 동일한 이름이 붙게 된다. 예를 들면 BRCA1 단백질의 유전자는 Brca1이다. 단백질의 명명법은 단어를 모두 대문자로 표현하고, 유전자는 이탤릭으로 표현이 되며 첫자만 대문자로 사용한다. 하지만 이 규칙이 항상 지켜지는 것은 아니고 서로 혼용될 때도 많으므로 문맥상으로 유전자를 말하는 것인지, 단백질을 말하는 것인지, 구분이 그렇게 중요하지 않은 것인지 파악하면 된다.

이런 개념을 이해하는 것이 중요한 이유가 우리가 오늘날 사용하는 단백질 제품들은 인간이 100% 합성하는 것이 아니라 생물들을 이용해 이러한 세포 과정을 통해 만들어진 단백질을 다시 정제해 만들기 때문이다. 즉, 세포인가 단백질인가를 이해하는데 중요한 단서가 되는 것이다.

이런 원리를 이용해 사람들은 여러가지 단백질들을 적절한 매체를 통해 만들게 된다. 최근에 논란이 되었던 인보사 세포주가 연골세포가 아니라 HEK-293 세포주였다는 것이 논란이 되었던 이유가 HEK-293은 이러한 단백질을 만드는데 자주 사용되는 세포주이기 때문이었기에 더 논란이 된 것이다. 왜냐면 보통 이러한 단백질을 만드는데 사용하는 세포주들은 무한하게 사용할 수 있도록 '무한복제능'을 지닌 세포주를 자주 사용하기 때문이다. 

사람 세포주에서 만들어지는 단백질 치료제들이다.

그래서 이 표를 읽었을 때 보면 '어떤 세포주'에서 '어떤 제품'이 만들어지는지를 나타낸 표다. 위와 같은 과정을 통해 이 세포들은 여기에 나와있는 제품들을 만들도록 유도가 된다. 특히 HEK-293, HT-1080등의 세포주들은 유전자 삽입이 용이해 만들 약에 해당하 유전자를 삽입하고, 그 약이 만들어지는지 확인한 후에 나중에 단백질이 충분히 생성되면 세포들과 단백질을 분리정제해 단백질만 따로 분리한 액을 만드는 것이 이 약품들의 핵심이다. 

정리하자면 구분해야할 것들이 '유전자', '세포주', 그리고 '단백질'이다. 근 20년동안 바이오로직스라 부르는 분야에서 약으로 사용하는 것은 주로 단백질이었지만 최근의 패러다임에서는 세포와 유전자까지 사용해보려는 시도가 있기도 했다. 앞으로는 더더욱 이러한 세세한 차이점들을 구분할 수 있어야 될 시대가 올 것이기 때문에 알아두자!

오늘은 여기까지 하고 다음 시간에 또 이어서 계속하겠다.