지식나눔

signaling pathway를 밝히는방법

생명과 학부생인데요 세포내에 다양한 signaling pathway가있잖아요 근데 그 pathway를 어떻게 밝혔는지 궁금하거든요~방법적으로 그래서 그 관련된 논문 이나 답변얻을수있을까요?가능하면 한글로 ㅠ_ㅠ 아직 영어가 많이 익숙치않아서요.
  • signaling pathway
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답변 1
  • 답변

    전주홍님의 답변

    워낙 광범위한 내용의 질문이라서 충분한 답변을 드리기는 힘들 것 같습니다. 신호전달은 유전정보의 기능적 산물인 단백질이 담당하기 때문에 신호가 전달되려면 단백질과 단백질이 서로 만나야 합니다. 이것이 단백질 상호작용 (protein-protein interaction)이죠. 물론 단순한 만남이 아니라 신호전달을 위해서는 단백질 상호작용을 통해 단백질의 물리화학적 특성이 바뀌어야겠죠. 단백질의 물리화학적 특성의 변화는 결국 단백질의 고유한 활성을 변화를 야기하겠죠. 크게 두가지를 생각해 볼 수 있는데 상호작용 만으로 활성이 변화되는 경우와 상호작용을 한 후 phosphorylation, acetylation, methylation 등 단백질의 화학적 특성을 바꾸는 번역후 수식(post-translational modification) 과정을 통해 단백질의 활성이 변화되는 경우입니다. 이런 현상이 많은 단백질들 사이에서 연속적으로 일어나면 결국 신호가 전달되는 것입니다. 그러면 문제는 실험적으로 어떻게 확인하느냐인데요... 첫째는 단백질-단백질 상호작용을 확인하는 것이 중요하겠죠...그러기 위해서는 특정 단백질을 특이적으로 확인할 수 있는 방법이 필요한데 가장 대표적인 수단이 항체입니다. 대표적인 co-immunoprecipitation 방법을 설명드리면 A 단백질이 B 단백질과 상호작용을 한다고 가정하면, A에 대한 항체를 이용하여 면역침전을 유도하면 A는 당연히 침전이 될 것이고 A와 상호작용을 하는 B 단백질로 같이 침전이 되겠죠... 그러면 A와 B에 대한 항체를 이용한 Western blotting 방법으로 확인할 수 있겠죠...정말 상호작용을 하느냐는 기교적인 문제인데, 신호를 준 상태와 안준 상태를 비교한다든지, 단백질내에서 상호작용을 하는 특정 도메인이나 아미노산 서열을 확인하여 이를 DNA 재조합 기법으로 없앤 후 확인할 수 있습니다. 물론 무수히 많은 방법들이 있습니다. 하여튼 단백질-단백질 상호작용을 확인하는 연구방법들이 핵심이라고 할 수 있습니다. 두번째는 단백질의 화학적 조성이 어떻게 바뀌느냐의 문제입니다. 이는 고전적으로는 방사선 동위원소를 이용하여 많이 사용했죠... 인산화이면 P-32를 이용하면 되겠죠...생체내에서 인산화를 확인할 때는 32-PPi(ATP 형태는 세포로 못들어감)를 세포에 처리하고 원하는 단백질에 대한 항체로 면역침전을 한 후 동위원소의 활성을 autoradiography를 이용하여 확인하는 방법을 많이 사용했습니다. 최근에는 번역후 수식된 단백질을 인식하는 항체를 제조하는 기술이 발전되어 이를 이용해서 간편하게 확인을 하고 있습니다. 이렇게 된 후 활성이 변화되느냐의 단백질의 고유한 활성을 측정하는 방법을 동원하면 됩니다. 그러면 A라는 단백질이 신호전달에 중요하냐의 문제는 기능을 밝히는 문제인데 이는 신호가 세포에 가해지면 어떤 결과가 나오는 지를 확인한 후, loss-of-function과 gain-of-function approach를 통해서 확인할 수 있습니다. loss-of-function은 그 단백질의 발현을 저해한다면 신호전달이 어떻게 되는지를 알아보는 것이고 반대로 gain-of-function은 단백질이 과발현 되면 신호전달이 어떻게 될까를 확인하는 것이죠... 일단은 이정도로 설명하고 궁금한 점이 있으면 좀 더 토의를 했으면 하네요... 제가 정리한 글을 첨부파일로 하나 올리겠습니다. 제목은 원래 그게 아닌데 편집하시는 분이 임위로 바꾸어 놓은 것이니 너무 신경안써셔도 됩니다. >생명과 학부생인데요 세포내에 다양한 signaling pathway가있잖아요 근데 그 pathway를 어떻게 밝혔는지 궁금하거든요~방법적으로 >그래서 그 관련된 논문 이나 답변얻을수있을까요?가능하면 한글로 ㅠ_ㅠ >아직 영어가 많이 익숙치않아서요.
    워낙 광범위한 내용의 질문이라서 충분한 답변을 드리기는 힘들 것 같습니다. 신호전달은 유전정보의 기능적 산물인 단백질이 담당하기 때문에 신호가 전달되려면 단백질과 단백질이 서로 만나야 합니다. 이것이 단백질 상호작용 (protein-protein interaction)이죠. 물론 단순한 만남이 아니라 신호전달을 위해서는 단백질 상호작용을 통해 단백질의 물리화학적 특성이 바뀌어야겠죠. 단백질의 물리화학적 특성의 변화는 결국 단백질의 고유한 활성을 변화를 야기하겠죠. 크게 두가지를 생각해 볼 수 있는데 상호작용 만으로 활성이 변화되는 경우와 상호작용을 한 후 phosphorylation, acetylation, methylation 등 단백질의 화학적 특성을 바꾸는 번역후 수식(post-translational modification) 과정을 통해 단백질의 활성이 변화되는 경우입니다. 이런 현상이 많은 단백질들 사이에서 연속적으로 일어나면 결국 신호가 전달되는 것입니다. 그러면 문제는 실험적으로 어떻게 확인하느냐인데요... 첫째는 단백질-단백질 상호작용을 확인하는 것이 중요하겠죠...그러기 위해서는 특정 단백질을 특이적으로 확인할 수 있는 방법이 필요한데 가장 대표적인 수단이 항체입니다. 대표적인 co-immunoprecipitation 방법을 설명드리면 A 단백질이 B 단백질과 상호작용을 한다고 가정하면, A에 대한 항체를 이용하여 면역침전을 유도하면 A는 당연히 침전이 될 것이고 A와 상호작용을 하는 B 단백질로 같이 침전이 되겠죠... 그러면 A와 B에 대한 항체를 이용한 Western blotting 방법으로 확인할 수 있겠죠...정말 상호작용을 하느냐는 기교적인 문제인데, 신호를 준 상태와 안준 상태를 비교한다든지, 단백질내에서 상호작용을 하는 특정 도메인이나 아미노산 서열을 확인하여 이를 DNA 재조합 기법으로 없앤 후 확인할 수 있습니다. 물론 무수히 많은 방법들이 있습니다. 하여튼 단백질-단백질 상호작용을 확인하는 연구방법들이 핵심이라고 할 수 있습니다. 두번째는 단백질의 화학적 조성이 어떻게 바뀌느냐의 문제입니다. 이는 고전적으로는 방사선 동위원소를 이용하여 많이 사용했죠... 인산화이면 P-32를 이용하면 되겠죠...생체내에서 인산화를 확인할 때는 32-PPi(ATP 형태는 세포로 못들어감)를 세포에 처리하고 원하는 단백질에 대한 항체로 면역침전을 한 후 동위원소의 활성을 autoradiography를 이용하여 확인하는 방법을 많이 사용했습니다. 최근에는 번역후 수식된 단백질을 인식하는 항체를 제조하는 기술이 발전되어 이를 이용해서 간편하게 확인을 하고 있습니다. 이렇게 된 후 활성이 변화되느냐의 단백질의 고유한 활성을 측정하는 방법을 동원하면 됩니다. 그러면 A라는 단백질이 신호전달에 중요하냐의 문제는 기능을 밝히는 문제인데 이는 신호가 세포에 가해지면 어떤 결과가 나오는 지를 확인한 후, loss-of-function과 gain-of-function approach를 통해서 확인할 수 있습니다. loss-of-function은 그 단백질의 발현을 저해한다면 신호전달이 어떻게 되는지를 알아보는 것이고 반대로 gain-of-function은 단백질이 과발현 되면 신호전달이 어떻게 될까를 확인하는 것이죠... 일단은 이정도로 설명하고 궁금한 점이 있으면 좀 더 토의를 했으면 하네요... 제가 정리한 글을 첨부파일로 하나 올리겠습니다. 제목은 원래 그게 아닌데 편집하시는 분이 임위로 바꾸어 놓은 것이니 너무 신경안써셔도 됩니다. >생명과 학부생인데요 세포내에 다양한 signaling pathway가있잖아요 근데 그 pathway를 어떻게 밝혔는지 궁금하거든요~방법적으로 >그래서 그 관련된 논문 이나 답변얻을수있을까요?가능하면 한글로 ㅠ_ㅠ >아직 영어가 많이 익숙치않아서요.
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