왼쪽 메뉴 타이틀 이미지
연구동향

Home < 열린마당 < 연구동향

       비천연 아미노산의 유전적 도입과 응용_이현수 교수
       kimsg7596@kaist.ac.kr        
       이현수 교수        2017.05.24 10:58        2324
다운로드 : 비천연 아미노산의 유전적 도입과 응용_이현수 교수.pdf(371 Kb)
 

비천연 아미노산의 유전적 도입과 응용


서강대학교 이현수 교수


1. 서론
단백질은 광합성에서부터 세포 내의 신호전달과 면역 반응에 이르기까지 생명체 내의 거의 모든 과정에 관여한다. 이러한 단백질의 필수적인 역할을 고려할 때, 단백질의 구조와 기능 연구는 생명 현상의 이해와 응용에 매우 중요하다. 하지만 단백질을 구성하고 있는 아미노산들은 비교적 단순한 작용기 (functional group)들로 이루어져 있기 때문에 세포 내에 존재하는 단백질 자체만으로는 구조와 기능을 연구하는데 한계가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해서 단백질 내에 존재하지 않는 작용기를 가지는 비천연 아미노산(unnatural amino acid, UAA)을 단백질 내에 도입하려는 노력이 진행되어 왔다. 이러한 UAA를 단백질에 도입하게 되면, 단백질의 구조와 기능 연구는 물론, 새로운 기능을 가지는 단백질을 합성할 수 있고, 나아가 새로운 기능을 수행하는 세포도 만드는 것이 가능할 수 있다. 여기서는 UAA를 유전적으로 도입하는 방법의 소개와 이를 이용한 최신 연구에 대해서 소개하고자 한다.


2. 비천연 아미노산의 유전적 도입법
2001년에 살아있는 세포 내에서 특정 단백질의 원하는 위치에 UAA를 도입하는 방법이 최초로 개발되었다[1]. 이 방법은 세포 내의 단백질 합성 시스템을 사용하기 때문에, 이 방법을 적용하기 위해서는 세포 내의 단백질 합성 시스템에 몇 가지 추가적인 요소를 더해 주어야 한다[2,3]. 먼저 20개의 아미노산 각각에 대하여 할당된 코돈(codon)이 존재하듯이 UAA를 위한 코돈이 필요하다. 마찬가지로 각각의 20개의 아미노산을 위한 aminoacyl-tRNA (aatRNA)와 aaRS가 있듯이 UAA를 위한 aatRNA와 aaRS도 필요하다. 그리고 중요한 것은 이 추가적인 요소들이 세포 내에서의 단백질 합성 시스템에 영향을 주지 않아야 한다는 점이다. 즉 UAA를 위한 aatRNA는 세포 내에 존재하는 다른 aaRS들에 의해서 아실화가 되어서는 안 되고, UAA를 위한 aaRS는 세포 내에 존재하는 다른 aatRNA에 아실화를 시키면 안 되며, UAA를 위한 tRNA만을 인지하여 아실화를 시켜야 한다 (orthogonal aatRNA/aaRS pair). 그리고 이 aaRS는 UAA만을 인지하여 그에 해당되는 aatRNA에 아실화를 시켜야 하고, 세포 내에 존재하는 20개의 아미노산들은 아실화시켜서는 안 된다 (그림1). 마지막으로 UAA는 세포 내에서 단백질 합성에 사용될 수 있도록 안정해야하고, 세포 내로 잘 흡수가 되어야 한다.


자세한 내용은 첨부파일을 이용하시기 바랍니다




Total:96 page:(6/1)
96 정보 성봉현 효모를 이용한 단백질 대량 분비 발현 18.07.11 308
95 정보 이영훈 BC200 ncRNA의 최근 연구 동향 18.05.25 400
94 정보 송재광 박테리아 3D 프린팅에 대한 최근 연구동향 18.05.21 496
93 정보 정기준 방향족 아미노산 및 유래 화합물 생산을 위한 미.. 18.05.10 508
92 정보 이평천 효모 내 세포 소기관 조절을 이용한 대사공학 연.. 18.02.12 973
91 정보 정원일 대식세포 활성기전 및 역할에 대한 최근 연구동향 18.02.02 1210
90 정보 이정걸 포스트 게놈 시대의 단백질공학 접근 동향 18.01.17 1464
89 정보 김호민 2017 노벨화학상 코멘트-생화학 연구를 위한 혁명.. 18.01.10 1225
88 정보 이지오 4세대 XFEL 가속기를 이용한 단백질 구조연구 동.. 17.12.06 1413
87 정보 윤영걸 다양한 유용 대사물질 생산을 위한 중요 대사 노.. 17.12.06 1380
86 정보 김헌식 자연살해세포 활성기전 관련 최근 연구동향 17.11.13 1666
85 정보 강현아 글루타치온 대량 생산 효모 세포공장 개발 현황 .. 17.11.03 1487
84 정보 권오석 합성생물학 기반 Bacillus subtilis 셀팩토리 개.. 17.07.27 2471
83 정보 조주현 항균코팅제 개발에 대한 최근 연구동향 17.06.21 2042
82 정보 김근중 이종 단백질 기능적 과생산을 위한 유전자 재설계 17.05.31 2403
81 정보 이현수 비천연 아미노산의 유전적 도입과 응용_이현수 교.. 17.05.24 2325
[1] [2] [3] [4] [5] [6]