지구 생명 구성 하 는 단백질 발견 – Sciencetimes 
 가장 기본 되 는 2 개 의 효소 드러나 
 2020 . 03 . 23 11 : 14 심재 율 객원 기자 
 지구 상 에서 생명 을 창조 하 는 단백질 은 무한히 다양 해 보이 지만 , 그 들 모두 가 공통 적 으로 몇 가지 부분 을 가지 고 있 다 . 과학자 들 은 지구 의 초기 단백질 이 25 억 년 전 에서 35 억 년 전 사이 에 생성 됐 다고 생각 한다 . 
 럿거스 대학 ( Rutgers University ) 과학자 들 은 미국 국립 과 학원 회보 ( PNAS ) 저널 에 발표 된 논문 에서 지구 상 에 생명체 가 나타날 때 최초 로 어떤 단백질 이 존재 했 는지 를 발견 했 다고 발표 했 다 . 생명 의 기본 을 이루 는 빌딩 블록 ( building block ) 을 발견 한 것 이 다 . 
 과학자 들 은 이 단백질 이 오늘날 우리 가 살 아 있 는 유기체 에서 화학 반응 을 촉진 하 는 효소 ( enzyme ) 라는 분자 의 작 은 조각 이 라고 말 했 다 . 
 특히 철 을 유황 에 묶 는 효소 와 DNA 의 핵심 조각 인 뉴클레오티드 가 연결 되 도록 돕 는 효소 는 지구 상 에서 가장 오래 된 효소 중 두 개 라고 연구 팀 은 발표 했 다 . 
 오늘날 에 도 여전히 작용 하 는 이 두 효소 조각 은 생명 의 구성 요소 에서 핵심 적 인 부분 이 다 . 그 들 은 단독 으로 기능 하 지만 , 현재 지구 에 존재 하 는 광범위 하 고 정교 한 단백질 구조물 을 건설 하 는 기본 요소 라는 것 . 
 초기 단백질 의 접힘 ( fold ) 을 보여 주 는 그래픽 . © 럿거스 대학 
 자동차 의 너트 와 볼트 같 은 기본 요소 찾아내 
 초기 에 세포 형태 의 생명체 가 존재 하 기 전 에 는 , 전자 를 밀어내 서 먹거리 를 에너지 로 변형 시키 는 효소 가 있 었 다 . 그 과정 이 생명체 에 필수 적 이 기 때문 에 , 난 다 교수 연구 팀 은 그러 한 과정 에 필수 적 인 효소 를 조사 하 고 , 그 효소 가 더 기본 적 인 성분 을 가지 고 있 는지 알아보 았 다 . 
 연구 팀 은 글로벌 데이터베이스 에 들 어 있 는 단백질 을 검사 하 여 이 를 가장 작 은 기능 성 조각 으로 분해했 다 . 이후 다양 한 대형 구조물 에 걸쳐 나타난 몇 가지 구성 요소 를 찾아보 았 다 . 이 는 마치 자동차 부품 중 볼트 와 너트 를 찾 는 것 과 유사 한 과정 이 다 . 
 난 다 교수 팀 이 가장 흔한 효소 조각 이 드러나 는 지도 를 만들 었 을 때 , 철 을 묶 는 효소 와 DNA 조각 을 연결 하 는 효소 가 결국 지도 의 중심 에 있 음 을 발견 했 다 . 이 는 다른 효소 들 이 어떤 기능 을 발휘 하 기 위해서 는 이 핵심 적 인 2 개 의 효소 가 필요 했 다는 것 을 의미 한다 . 결국 이 2 개 효소 는 지구 에서 생명체 가 나타날 때 가장 먼저 나타나 는 부분 일 가능 성 이 가장 높 다 . 
 럿거스 대학 팀 은 초기 신진대사 의 첫 번 째 구조 일 가능 성 이 높 은 두 가지 단백질 ‘ 접힘 ’ 에 초점 을 맞췄 다 . 철 - 황 화합물 을 묶 는 페레 독신 ( ferredoxin ) 접힘 과 뉴클레오티드 ( DNA 와 RNA 의 구성 요소 ) 를 묶 는 로스만 ( Rossmann ) 접힘 이 다 . 이것 들 은 생명 의 진화 에 꼭 들어맞 아야 할 퍼즐 의 두 조각 이 다 . 
 단백질 은 아미노산 의 사슬 이 며 공간 에서 사슬 의 3 차원 경로 를 폴드 라고 한다 . 페레 독신 은 현대 단백질 에서 발견 되 는 금속 으로 전자 를 세포 주위 로 순환 시켜 신진대사 를 촉진 시킨다 . 전자 는 고체 , 액체 , 가스 를 통해 흐르 며 , 생명 시스템 에 전력 을 공급 한다 . 생명체 를 지탱 할 수 있 는 기회 를 가진 다른 행성 에 도 동일 한 전기력 이 존재 해야 한다 . 
 초기 지구 환경 조건 에 도 맞 아 
 지구 의 초기 조건 은 이 연구 팀 의 결론 에 힘 을 실 어 준다 . 예 를 들 어 , 지질학자 들 은 초기 바다 가 철 로 가득 차 있 다고 생각 한다 . 그러므로 초기 의 핵심 효소 가 철 과 작용 한다는 것 은 타당 하 다고 판단 할 수 있 다 . 
 바다 는 철 을 잃 었 기 때문 에 , 생명체 는 구리 와 니켈 과 같 은 다른 금속 , 즉 연구 팀 의 효소 지도 주변 에 나타나 는 물질 들 과 함께 일 하 는 법 을 배워야 했 다 . 
 이 효소 조각 들 이 스스로 작용 할 수 있 는지 알아보 기 위해 난 다 교수 팀 은 효소 조각 들 을 모아 실험 했 다 . 난 다 교수 는 “ 처음 에 는 이것 이 효과 가 있 을지 에 대해 회의 적 이 었 다 ” 고 말 했 다 . 효소 를 만들 어서 조심 스럽 게 다뤄야 효소 가 작용 할 것 같 았 기 때문 이 다 . 
 그러나 이 효소 들 은 실험실 에서 혼자 전자 를 움직이 는 데 능숙 하 고 강인 해 보였 다 . 어떻 게 보 면 , 이것 은 일리 가 있 다 . 난 다 교수 는 “ 만약 당신 이 초기 해양 의 바위 표면 에 있 는 작 은 펩타이드 인데 , 당신 을 보호 할 세포 가 없 다면 , 살아남 기 위해 강인 해야 한다 . ” 고 설명 했 다 . 
 연 구진 은 이 효소 가 현재 더 크 고 복잡 한 효소 , 너트 와 볼트 로 만들 어 진 완전 한 자동차 로 진화 했 다고 생각 했 다 . 왜냐하면 생명 은 더 복잡 해 지 고 단백질 은 점점 더 많 은 분자 와 소통 해야 했 기 때문 이 다 . 
 이런 기본 적 인 조각 들 이 생명체 로 발전 하 는 데 필수 적 이 라면 , 다른 곳 에서 생명체 를 찾 을 때 발견 될 것 이 다 . 이 빌딩 블록 을 찾 는 것 은 연구자 들 이 태양계 를 가로질러 생명체 를 찾 을 때 무엇 을 찾 아야 하 는지 아 는 데 도움 이 될 수 있 다 . 
 “ 우리 는 생명체 가 매우 작 은 구성 요소 에서 만들 어 졌으며 , 이 구성 요소 가 레고 처럼 조립 되 어 세포 와 더 복잡 한 유기체 를 만들 었 다고 생각 한다 ” 고 논문 수석 저자 인 폴 팔 코스키 ( Paul Falkowski ) 교수 는 말 했 다 . 
 팔 코스키 교수 는 “ 우리 는 궁극 적 으로 세포 , 동물 , 식물 의 진화 를 이끈 레고 조각 같 은 생명 의 구성 요소 를 발견 했 다고 생각 한다 . ” 고 말 했 다 . 
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