단백질체학(생화학)

목차

Part 1
단백질체학이란?

Part 2
1)단백질 분리 및 정제
2)단백질의 1차구조
3)에드먼분해법
4)아미노산서열의 중요성

본문내용

C) 트립신 또한 특정한 펩티드결합을 분해하기 위해 사용되는 효소로 아르기닌 또는 리신 잔기의 곁사슬과 작용하여 단백질 내에 위치한 이 두 아미노산의 위치를 분간한다.
이런 폴리펩티드 조각들을 이온교환크로마토그래피로 분리한 후 에드먼법으로 아미노산서열을 결정한다. 만약 시스테인 잔기 사이에 이황화결합이 있는 경우에는 문제가 발생하므로 메르캅토에탄올(mercaptoethanol)과 같은 환원제를 사용하여 이런 결합들을 분해하고 또 재결합을 막기 위해 SH기를 변형시키기도 한다.
단백질 아미노산서열의 중요성에 대하여 알아보자.
서로 다른 단백질들의 아미노산서열을 비교 연구하면 다음과 같은 중요한 생화학적 결론을 내릴 수가 있다.
1. 수많은 단백질의 아미노산서열 자료로부터 아미노산서열이 동일하거나 유사한 부위를 지닌 단백질들을 찾을 수 있다. 그래서 이제는 공통적인 아미노산서열 부위를 지닌 단백질군(protein family)들을 발견하고 있는데 이런 단백질들은 유사한 생물학적 기능을 나타낸다. 단백질의 아미노산서열을 비교 연구하여, 아미노산서열이 유사한 서열상동성부위를 지닌 단백질들 또는 아주 필수적인 역할을 하는 한 두 개의 동일한 아미노산이 같은 위치에 존재하는 단백질들을 찾아내기도 한다. 기능을 모르는 단백질도 이런 서열 비교를 통하면 이미 잘 알려진 단백질군들 중의 하나로 분류될 수 있어 이 단백질의 생물학적 기능도 통찰해 볼 수 있다.
2. 아미노산서열에서 단백질 진화에 대한 정보를 얻을 수 있다. 여러 생물 종에 공통으로 존재하는 어떤 단백질의 아미노산서열을 비교하면 분류학적 관계를 세울 수 가 있다.
3. 아미노산서열을 검색하면 단백질의 기능을 비정상적으로 만든 아미노산들의 변화를 알 수 있다. 일반적으로 같은 종에서 특정 단백질의 아미노산서열은 동일하다. 그렇지만 몇몇 개체의 경우에는 단백질을 구성한 아미노산 중에 한 개 또는 몇 개의 아미노산이 다른 아미노산으로 대체된 경우가 있다.
4. 단백질의 아미노산서열을 알면 그 단백질의 3차원적 구조를 예측할 수 있다.
단백질체학인 proteomics는 생명체의 전체 유전자인 게놈에 의해 발현되는 모든 단백질의 총합인 단백질체(proteome)을 다루는 학문으로 이들을 대량으로 분석하고 상호기능관계 지도를 작성하며 구조분석을 통해 궁극적으로 특정 단백질과 이를 만드는 유전자의 기능을 동시에 밝혀내는 것을 목적으로 했다.
단백질 연구는 이미 수십 년 전부터 생화학자에 의해 진행되었고 그러나 단백질 생화학은 한때 매우 느리고 어려운 일로 여겨져 왔다. 단백질은 DNA처럼 대량증폭이 불가능했고 용액 내에서 비교적 불안정해 기능을 쉽게 잃고 조직에서 특정 단백질을 분리 정제하는 과정이 매우 어려웠다. 게다가 단백질은 합성 후 여러 단계의 변형과정을 거쳐 기능을 갖기 때문에 일률적인 추출과 분리, 정제 방법을 적용할 수가 없었다. 그래서 한 단백질의 정제에는 보통 수년의 시간이 걸리는 게 당연했고, 따라서 단백질체(proteome) 연구가 널리 활용되기 위해서는 공통적인 기반 기술이 필요했다. 현재의 proteomics는 크게 2분야로 나눌 수 있다. 먼저 단백질에 대한 총체적 연구를 집약하려는 노력이다. 단백질의 성숙과정이나 변형과정, 단백질 간의 상호관계, 세포에 따른 특정 단백질의 정량적 분포 등이 주된 관심사다. 또 하나의 흐름은 proteomics의 첨단 분석기법을 이용, 그 결과를 신약 개발 등에 응용하려는 것이다. 여기서는 전체 단백질에 대한 학문적 연구에도 관심이 있지만 응용 가능성이 있는 단백질에 관심이 더 크다. 한 유전자가 최종적으로 세포 내에서 어떠한 기능을 하는가는 얼마나 정교하고, 적절하게 단백질 합성 후 변형되는가에 달려 있어서, Proteomics를 이용해 최종적으로 완벽한 모양과 기능이 갖추어진 단백질을 분석하지 않고는 그 유전자의 세포 내 기능을 알 방법이 없기에 Proteomics의 독특한 가치가 있는 것이다.
※ 참고문헌
생화학의 이해 - 월드사이언스
필수유전학 - 월드사이언스
단백질체 연구
네이버 백과사전
http://blog.naver.com/pilest?Redirect=Log&logNo=110023448292
http://blog.naver.com/atmall?Redirect=Log&logNo=120062316772
[목차]
Part 1
단백질체학이란?
Part 2
1)단백질 분리 및 정제
2)단백질의 1차구조
3)에드먼분해법
4)아미노산서열의 중요성

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단백질체학,   생화학,   단백질