히스티딘

1. 개요[편집]

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Histidine (His, H)

아미노산의 하나로, 성장기의 아동에게 필요한 조건부 필수 아미노산. 아민기가 있는 아르기닌, 라이신과 함께 이미다졸(imidazole) 작용기 덕분에 염기성을 띤다.[1]

2. 특징[편집]

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디아조벤젠술폰산이라는 지시약과 반응하여 핏빛으로 변한다. 이를 파울리 반응이라고 한다.

근육을 구성하는 성분 중 하나인 카르노신에 쓰이기 때문에 단백질 보충제에 포함되어 있는 경우가 많다. 또한 위액 분비 촉진, 혈구 생성, 관절염 및 알레르기 증상 개선, 신경세포 보호, 중금속 및 방사선에 대한 저항력 증가 등의 기능이 알려져 있다.

또한 많은 효소의 활성 부위에는 히스티딘이 존재해 효소 반응에 중심적인 역할을 한다. 이는 히스티딘의 곁가지에 달려 있는 이미다졸(imidazole) 고리 때문이다.

이미다졸 고리의 두 개의 질소 원자는 모두 양이온를 받았다가 내놓았다가를 할 수 있으며[2], 또한 이 이미다졸의 작용기 pKa가 7에 근접하기 때문에 중성인 체내에서 약간의 변화만 가해도 H⁺의 해리를 쉽게 조절할 수 있다. 이를 통해 효소는 기질에 H⁺를 주거나 가져가는 과정을 효과적으로 촉매할 수 있게 된다.

또한 이 이미다졸의 성질을 이용해 단백질 크로마토그래피에 히스티딘을 사용하기도 한다. 앞서 말했다시피 이미다졸의 질소는 양이온을 쉽게 내놓아 음극성을 띠게 된다. 이러한 음극성으로 인해, 히스티딘은 금속 이온[3]과 쉽게 결합을 형성하게 된다.

따라서 목표하는 단백질의 서열 끝자락에 다수의 히스티딘이 붙어 있고, 그 사이에 특정한 아미노산 서열이 있도록 유전자를 조작한 후, 단백질 용액을 금속 이온이 도포된 크로마토그래피에 통과시키면 목표 단백질만 금속에 달라붙어 남아있게 된다. 이를 이미다졸 용액으로 씻어낸 후[4], 앞서 말한 특정한 아미노산 서열에 반응해 펩타이드 결합을 끊는 효소를 처리하면 목표 단백질이 깔끔하게 분리된다.

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