4. 수소결합 스물둘이 여섯보다 낫다는 말 · Prof. Jeong's mRNA Vaccine Design, First Steps III

친구가 몇 명인지로 우정의 깊이를 잴 수 있을까요.

세기는 쉽습니다. 재기는 어렵습니다. 그래서 사람들은 자꾸 셀 수 있는 것으로 재야 하는 것을 대신합니다. 분자 이야기에서도 똑같은 일이 벌어집니다.

PDBsum 이 센 것	백신–TLR2	백신–TLR4
수소결합	6	22
염다리	1	2
비결합 접촉	118	263

숫자만 보면 TLR4 쪽이 압도적입니다. 수소결합은 3.7배, 접촉은 2.2배.

접촉 개수와 점수를 나란히 놓아 보세요. 두 눈금이 서로 다른 방향을 가리킵니다.

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왜 개수는 세기가 아닌가

개수가 말해 주는 것

두 분자가 넓게 닿아 있다. 접촉면이 크다

개수가 말해 주지 못하는 것

각 결합이 얼마나 좋은 각도·거리인지.
물을 밀어내는 값이 얼마인지.
붙느라 잃은 자유도가 얼마인지

수소결합은 거리와 각도에 아주 예민합니다. 겨우 걸치는 결합 스무 개보다 자리가 꼭 맞는 결합 여섯 개가 나을 수 있습니다.

그리고 결합이 생기려면 그 자리에 있던 물을 밀어내야 합니다. 표를 보면 탈용매화 에너지가 TLR2 −57.1, TLR4 −38.2 로 TLR2 쪽이 더 유리합니다.

여섯 칸 가운데 셋은 TLR4 를, 셋은 TLR2 를 가리킵니다. 고른 눈금이 결론을 정합니다.

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# 개수 순위와 점수 순위를 나란히 세워 본다
import pandas as pd

t = pd.DataFrame({
    "수소결합": [6, 22],
    "염다리": [1, 2],
    "비결합접촉": [118, 263],
    "HADDOCK점수": [-152.8, -132.9],
    "탈용매화": [-57.1, -38.2],
    "흔들림(±)": [1.2, 16.0],
}, index=["TLR2", "TLR4"])
print(t.to_string())
print()

better = {}
for col in t.columns:
    # 점수와 에너지는 작을수록 좋고, 개수는 클수록 '많다'
    if col in ("HADDOCK점수", "탈용매화", "흔들림(±)"):
        better[col] = t[col].idxmin()
    else:
        better[col] = t[col].idxmax()

for col, who in better.items():
    print(f"  {col:<12} -> {who}")
print()
print("개수 셋은 TLR4, 에너지와 안정성 셋은 TLR2 를 가리킨다")

접촉이 어디에 생겼는지가 개수보다 중요하다

논문은 논의 절에서 중요한 한 줄을 적었습니다 — 백신의 β-디펜신 II 부분이 TLR2·TLR4 와 좋은 자세를 보였다고.

이 말이 맞다면 그것은 설계 의도대로 된 것입니다. β-디펜신 II 를 N말단에 붙인 까닭이 바로 TLR 에 붙는 보조제 노릇이기 때문입니다.

그러니 여기서 볼 것은 '접촉이 몇 개냐' 가 아니라 '접촉이 보조제 쪽에 생겼느냐 에피토프 쪽에 생겼느냐' 입니다. 에피토프가 수용체에 파묻히면 오히려 곤란합니다 — 잘려 나와 제시되어야 할 조각이니까요.

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