고급 생물학적 공정 분석
단백질은 단독으로 작용하는 경우는 거의 없고, 다양한 세포 기능을 수행하기 위해 상호 작용합니다.
이러한 단백질 간 상호 작용을 연구하는 것은 광범위한 생물학적 과정에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.
단백질은 세포에서 대부분의 생물학적 과정을 촉진합니다. 여기에는 유전자 발현, 세포 성장, 증식, 영양소 흡수, 형태, 운동성, 세포 간 통신 및 세포자멸사가 포함됩니다.
단백질 발현은 다양한 자극에 반응하는 역동적인 과정입니다. 특정 단백질은 특정 작업에 대해 항상 발현되거나 활성화되지 않을 수 있습니다. 세포는 또한 단백질 발현이 다양하기 때문에 적절한 생물학적 맥락에서 단백질 기능을 연구하는 것이 복잡해질 수 있습니다. 그러나 신중한 조사와 분석을 통해 이러한 문제를 극복할 수 있습니다.
1990년대 후반 이전에 단백질 기능 분석은 주로 개별 단백질에 초점을 맞추었습니다. 그러나 대부분의 단백질은 다른 단백질과 상호 작용해야 하기 때문에 상호 작용하는 파트너의 맥락에서 연구해야 합니다. 인간 게놈 공개와 단백질 유전 정보학의 발달로 인해 단백질 상호 작용을 이해하고, 세포 내에서의 기능을 이해하기 위해 생물학적 네트워크를 식별하는 것이 필수가 되었습니다.
단백질 상호 작용의 중요한 유형은 다음과 같습니다.
단백질 간 상호 작용에서 단백질은 상호 작용하여 세포에서 특정 기능을 수행합니다.
거의 모든 생물학적 과정이 하나 이상의 PPI를 포함하기 때문에 이러한 상호 작용을 연구하면 다음과 같은 프로세스 내에서 분자 메커니즘 상호 작용을 이해하는 데 도움이 됩니다.
![[shutterstock_362386109 2.jpg] shutterstock_362386109 2.jpg](https://dam.malvernpanalytical.com/224f564e-8075-44a3-b7f8-b1ca0098e486/shutterstock_362386109%202_Original%20file.jpg)
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단백질 간 상호 작용은 몇 가지 실험 기법으로 연구할 수 있으며, 각각 고유한 장점과 한계가 있습니다. 이러한 연구가 제공하는 통찰력은 선택한 분석 방법에 따라 달라집니다.
가장 널리 사용되는 PPI 분석 방법 중 일부(전부는 아님)는 다음과 같습니다.
| 방법 | 설명 | Malvern Panalytical 기기 |
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| 핵자기 공명(NMR) 분광법 | NMR 분광법은 원자 수준의 구조 정보를 제공하여 결합 시 단백질 형태 변화에 대한 세부 정보를 제공합니다. | -- |
| 탠덤 친화도 정제-질량 분광법(TAP-MS) | TAP는 질량분광계(MS)에서 실행하여 단백질 간 상호 작용을 매핑할 수 있는 정제된 단백질 복합체를 제공합니다. | -- |
| 도파관 간섭법(GCI) | 이 무표지 실시간 표면 기반 기술을 통해 연구자들은 동역학 속도를 빠르고 정확하게 측정하고, 친화도를 계산하고, 생체유체와 같은 원액 샘플에서 존재비가 낮은 상호 작용 분석물의 농도도 모니터링할 수 있습니다. | |
| 표면 플라스몬 공명(SPR) | SPR을 사용하면 센서 칩 표면에서 단백질 상호 작용을 실시간으로 모니터링하여 결합 동역학 및 친화도를 정밀하게 측정할 수 있습니다. SPR은 비교적 적은 양의 물질을 사용하는 무표지 기법입니다. 이를 통해 단백질 상호 작용의 정밀하고 정확한 분석을 수행할 수 있습니다. | -- |
| 등온 적정 열량측정법(ITC) | ITC는 결합 이벤트 중에 방출되거나 흡수된 열을 측정하여 상호 작용 메커니즘을 이해하는 데 중요한 열역학 정보를 제공합니다. | |
| 유사 기술: | ||
| 시차 주사 열량측정법(DSC) | DSC는 안정성 연구, 생물학적 유사성 평가 및 배치 간 비교 평가에 유용한 단백질의 열 안정성을 측정합니다. DSC는 일정한 속도로 가열될 때 분자 변성의 열 변화를 모니터링하여 열 안정성을 측정합니다. | |
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전기 영동 광 산란(ELS)
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ELS는 입자 이동성과 전하를 측정합니다. DLS는 나노미터 미만에서 직경 몇 마이크로미터에 이르는 분산 시스템의 입자 크기를 측정합니다. 이러한 기법을 결합하면 단백질 간 상호 작용에 대한 보다 포괄적인 개요를 얻을 수 있어 특정 분자 상호 작용을 목표로 하는 개입 방법을 개발하는 데 유용합니다. | |
Malvern Panalytical 기기는 PPI를 분석하는 여러 연구에 사용되었습니다. 몇 가지 예는 다음과 같습니다.
WAVEsystem을 사용한 도파관 간섭법(Grating-coupled interferometry, GCI)을 사용하여 여러 식물 수용체와 리간드 사이의 결합 및 공동 수용체(coreceptor, SERK3)의 역할을 조사했습니다. 개별 수용체가 각각의 리간드에 대해 상당히 다른 결합 친화성을 갖는 경우, SERK3 엑토도메인은 유사한 결합 동역학을 갖는 리간드 관련 수용체와 결합합니다.
WAVEsystem을 사용한 GCI를 사용하여 합성하여 생성한 세포 표면 수용체의 '수용체 모방 물질'과의 상호 작용을 분석했습니다. 이러한 수용체는 약물 표적으로 자주 사용됩니다.
MicroCal의 등온 적정 열량측정법(ITC)은 단백질의 중추를 변화시키면 전압 의존성 칼슘 채널에서 단백질 간 상호 작용이 변화할 수 있음을 입증했습니다.
이 백서에서는 ITC를 다른 기법과 함께 사용하여 단백질 간 상호 작용을 억제하는 제한 펩타이드의 특성을 조사하는 방법을 검토했습니다.
WAVEsystem산학 연구를 위한 신약 개발 및 생명과학용 차세대 생체분석 기기 |
MicroCal PEAQ-ITC결합 매개 변수의 고감도 측정 |
MicroCal PEAQ-DSC연구 응용 분야를 위한 절대적 기준의 단백질 안정성 분석 |
Zetasizer Advance 시리즈모든 분야에 응용 가능한 광산란 |
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| 기술 유형 | ||||
| Grating-coupled interferometry (GCI) | ||||
| 등온 적정 열량측정법(ITC) | ||||
| 시차 주사 열량측정법(DSC) | ||||
| 전기영동 광산란 | ||||
| 동적 광산란 | ||||
