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펩티드 서열규명의 처음부터 끝까지(The ABCs (and XYZ's) of peptide sequencing)

전문가 제언: □ 단백질은 생물체가 필요한 여러 가지 구조와 기능의 기본 물질로서 유전자의 염기서열에 따라 단백질의 아미노산서열이 결정된다. 펩티드는 아미노산이 2개에서 수십개가 연결되어 있으며 생체는 이러한 펩티드가 결합하고 상호작용으로 특정의 구조와 기능을 갖는 단백질로 작용을 한다.

□ 이러한 펩티드는 아미노산의 수에 따라 디펩티드(dipeptide), tripeptide (3개), oligopeptide(10개), polypeptide(다수) 등으로 부르고 있다. 이러한 펩티드의 아미노산서열을 규명하고 분석하는 일은 단백질의 구조와 기능을 이해하는 데 중요한 일이다. 이러한 연구는 이미 20세기 초부터 시작되어 인슐린 같은 단백질의 서열은 70년 전에 규명되었다. 그러나 실험실에서 서열을 규명하는 일은 많은 시간과 노력이 필요하였다.

□ 1950년에 Edman이 개발한 단백질의 화학적 분해를 자동화한 시스템은 적은 시료로 짧은 시간에 분석할 수 있는 길을 열었다. 이 시스템은 단백질 또는 펩티드의 N-말단 아미노산을 다른 화학물과 연결하여 이를 화학적으로 polypeptide로부터 떼어내며, 떨어져 나온 아미노산을 보다 안정된 형태로 유도하는 방법을 이용하였다. 그 후 동위원소의 이용과 전기영동, 질량분석, HPLC의 새로운 기술이 가미되면서 펩티드 서열 규명은 보편화되고 게노믹스, 프로테오믹스의 출현은 단백질 칩, 마이크로어레이를 이용하여 초고속으로 대량을 규명하는 기술로 진전되고 있다.

□ 정성적인 분석에만 제한하지 않고 질량분석기를 이용한 펩티드 서열규명 방식은 점점 더 발전하고 정확해지고 있다. 게노믹스와 프로테오믹스를 통해 세포 내의 단백질 생성 과정과 단백질의 종류, 그 양을 정확히 알 수 있기 위해서는 더 많은 펩티드의 서열규명이 필요하리라 본다. 자동화 기계화하는 시대를 맞아 이러한 학문의 진전을 뒷받침하는 기계와 기술 개발에도 관심을 가졌으면 한다.

저자: Steen, H; Mann, M
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