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복합 바이오분자의 고체-상태 NMR 분광분석

전문가 제언: ○ 분자들의 입체구조를 측정하는 X-선 결정학과 NMR 분광학은 화학 그리고 생물학적 과정 연구에 크게 기여하여 왔다. 이러한 연구들은 그들의 자연 환경으로부터 분자를 분리하여 측정하는 간접적인 관찰로, 오늘날 세포 내 분자의 상호작용이 관련되는 대부분의 생리학적 과정을 다른 공간과 시간 크기에서 직접적인 관찰을 할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

○ NMR을 사용하여 용액 중에서 생물학적 거대분자의 구조측정에 대한 연구로 2002년 노벨 화학상을 받은 K. W?rthlich의 업적에 뒤이어 고체-상태 NMR 분광학은 이러한 정보를 직접 얻을 수 있는 수단을 제공하고 있다. 오늘날 현미경분야와 이론화학, 분자모델링, 바이오물리학 같은 다양한 분야의 진보도 복잡한 분자 시스템에 대한 ssNMR의 활용을 크게 확장하였다.

○ 이러한 기술들의 개발에 힘입어 ssNMR은 X-선 또는 전자 결정학 같은 고전적인 구조 생물학 기술과 영상기술인 X-선 및 전자 단층촬영 또는 광학 현미경 기술 사이의 공백을 메우는 역할을 할 수 있게 되었다. 전체 세포 기능이 분자 복합물과 네트워크를 구성하는 단백질/바이오분자들 상호작용이 조화된 작용의 결과인 점을 생각하면 이러한 거대분자 개개의 구조적 구성이 밝혀져야 알 수 있는 생체 현상이 최근 여러 분석기술들을 조합한 연구결과로부터 구명되고 있다.

○ 우리나라에서도 한국기초과학지원연구원과 한국과학기술원에서 고분해능 ssNMR을 활용한 연구가 수행되고 있다. 최근 기초과학지원연구원의 김승일 박사 팀이 수퍼박테리아의 다양한 세포막 단백질을 분리하고 ssNMR을 활용하여 특성을 분석함으로서 항생제 내성 박테리아에 대한 새로운 치료제 개발의 길을 열어 놓은 연구가 발표되었다.

저자: Marie Renault, Abhishek Cukkemane, and Marc Baldus
자료유형: 학술정보