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무세포단백질 합성시스템에 의한 단백질복합체 조제의 기대

전문가 제언: ○ X선 결정구조 해석에 의하여 구조가 결정된 단백질의 수는 요즈음 십여년간 기하급수적으로 증가하고 있다. 제3세대의 대형방사광 시설을 이용하게 된 것이 그 이유로 들고 있으나 최근에는 제2세대형 방사광 시설에서도 삽입광원의 개량 등에 의해 미소결정이나 종래에는 충분한 강도를 가진 회절을 관측할 수 없었던 결정에서도 측정이 가능하게 되었다. 방사광 시설에서는 사용자가 파장을 자유롭게 변경할 수 있어 간편하게 XAFS(X-ray Absorption Fine Structure: X선 흡수미세구조) 측정을 할 수 있게 되었고 누구나 다-파장 이상분산법에 의한 위상결정이 가능하게 되었다.

○ 중원자표지 방법도 methionine 잔기 대신 selenomethionine을 유전자재조합체 단백질에 도입하여 셀렌원자의 이상분산을 이용하여 위상결정을 하는 것이 보통이 되었다. 한편 실험실시스템에서도 충분한 강도를 가진 X선발생기 및 충분한 감도를 가진 회절계가 이용되고, 또 단백질 자체가 가진 유황원자의 이상분산을 이용한 위상결정법의 개발도 진척되어 실험실에서 손쉽게 입체구조를 결정하는 시대가 되었다고 할 수 있다.

○ 이들 측정기술의 발전뿐만 아니라 극적으로 처리속도가 향상된 컴퓨터의 파워를 이용하여 회절상의 프로세싱, 중원자위치의 동정, 중원자 위치의 정밀화와 위상결정, 전자밀도개량에 의한 위상의 개선, 원자모델의 구축, 원자모델의 정밀화의 모든 과정에서 프로그램의 개량이 진척되었다.

○ 이와 같은 구조결정 방법의 발전, 개량에 의해 단순히 구조결정의 속도가 빨라진 것만이 아니라 이제까지 원자모델을 구축하는 것이 곤란하다고 생각하였던 막-단백질이나 거대복합체 등의 결정구조가 보고 되는 빈도가 높게 되었다.

○ 단백질합성 연구가 더욱 발전되어 인체 내 단백질의 항암효과에 대한 연구로 이어지고 이의 활용으로 암을 극복할 수 있게 되기 바라며 이 방면의 연구에서 국내 학계가 선도하기 바란다.

저자: Shuya Fukai
자료유형: 학술정보