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 Triton X-100은 charge가 없는 non-ionic detergent입니다. Detergent (surfactant)이다보니 친수성 부분과 소수성 부분으로 나뉘어 있고 물에 들어가면 일정한 농도 이상이 되면 친수성은 친수성끼리 밖으로 모이고 소수성은 소수성끼리 안으로 모이는 둥그런 형태(micelle)를 만들게 됩니다. 이때의 농도를 critical micelle concentration (CMC)라고도 하죠. Triton X-100에 녹는다는 것은 원래는 물에 잘 녹지 않는 무언가가 자기들끼리 뭉쳐있다가 (예를 들면 물에 씻기지 않는 기름 덩어리나 때) Triton X-100의 소수성 부분과 어울리게 되면서 자기들끼리 서로 멀어지게 되고 Triton X-100의 친수성 부분의 도움으로 물에 녹아들게 됩니다. 여기까지, 빨래 끝~ 이야기와 똑같습니다.

정확할 지 모르겠지만, 위의 사실에 비추어 actin의 경우를 유추해보겠습니다.

G-actin (globular actin)은 monomer이고 이것들이 ATP와 함께 모여 F-actin (filamentous actin)이 됩니다. 이 때 G-actin의 소수성 부분(hydrophobic patch)이 서로 뭉쳐 기다란 filament를 만들게 됩니다. 일단 filament를 만들게 되면 G-actin에 드러나 있던 hydrophobic patch가 드러나지 않게 되고 매우 탄탄한 구조가 됩니다. 따라서 F-actin이 G-actin에 비해 Triton X-100에 상대적으로 녹지 않게 됩니다. 따라서 G-actin은 Triton X-100 soluble fraction에 나오고, F-actin은 insoluble fraction에 남아있겠죠.

G-actin, F-actin은 actin의 monomer, polymer 형태를 구분하는 말이고 alpha, beta, gamma, etc는 actin이 존재하는 장소와 기능을 구분하는 말이니 G, F actin도 beta-actin이라는 말보다 beta-actin이 G, F-actin의 형태를 지닐 수 있다고 말해야겠죠?   

Triton X-100은 널리 사용되는 비이온성(non-ionic) detergent입니다. mild한 detergent이므로

보통 세포의 막단백질을 크게 분리하는 과정에 널리 사용됩니다. 실험에서 Triton-x-100 soluble

과 insoluble로 나누어 실험을 한것은 WB나 IP에서 단백질이 hydrophoic interaction에 의하여

얼마나 안정한지 대략 알아보기 위한 것입니다. 만약 Triton-X-100에 의하여 soluble하면 막과 약

하게 결합하는 것으로 생각할 수 있습니다. 이에 비하여 insoluble하면 강한 hydrophobic/ionic

interactions을 막과 하고 있는 것입니다. 이경우 주로 protein 의 location을 확인

하는 방법이라고 생각할 수 있습니다.

또는, 단백질이 aggregation 되었는지 native state인지 확인하는 경우에도 사용됩니다. 단백질이

aggregate을 형성한 후에 Triton-X-100을 사용해서 다시 녹게 되면 hydrophobic interaction이 약하게 존재하는 상태입니다. 예를 들어 낮은 수준의 oligomer나 비공유 결합에 의한 oligomer.

만약 insoluble하면 높은 수준의 oligomer로 파악할 수 있습니다. 결국 Triton-X-100에 soluble

하면 hydrophobic interaction의 수준이 낮은 상태이고 insoluble하면 강하게 결합하고 있는 상

태라고 판단합니다. 보통 insoluble인경우 추가적으로 다른 강한 ionic detergent를 사용해서 확

인하는 경우도 꽤 있습니다. Triton-X-100인 경우 mild 하므로 초기에 알아보는 실험으로 유용합

니다.

-------------------------------------질문-------------------------------------

TX-100는 nonionic detergent로 생물학 연구에서 가장 흔하게 사용되고 detergent중의 하나입니다.

TX-100 insoluble에 대해 먼저 말씀을 드리면, 대부분 이 fraction에 속하는 단백질의 경우, cytoskeleton (F-actin, microtubule과 이들의 결합 단백질등)을 포함하는 단백질들을 의미합니다. 주로 cytoskeleton을 연구하는 그룹의 경우, TX-100 insoluble fraction에서의 특정 단백질의 localization등을 확인을 하여 이들의 분포가 cytoskeleton 조절과 밀접한 관련이 있다는 식의 결과를 보고하기도 합니다. 이는 TX-100의 경우 F-actin 혹은 microtubule등과 같은 polymer의 경우 잘 extraction을 하지 못하기 때문이며 이들은 원심분리 후 PPT로 남게됩니다. 단, 이 fraction을 얻고자 할때는 sonication등과 같은 protein-protein interaction을 저해할수도 있는 과정을 진행해서는 안되며 주의가 필요합니다.

또한, 최근 보고에 따르면, caveolae와 같은 cholesterol enriched lipid raft 역시도 TX-100 insoluble fraction에서 발견이 되고 있습니다. 이들은 cholesterol이 많아서 다른 membrane보다 구조가 훨씬 rigid해 TX-100가 이 도메인에 분포한 단백질을 extraction해내지 못하기 때문으로 결과적으로 보면 TX-100 insoluble 한 형태가 됩니다.

따라서, TX-100 soluble fraction의 경우 이들을 제외한 나머지가 되겠죠. 예를 들면, cytosolic proteins, membrane proteins extracted by TX-100 등이 포함되어 있습니다.

P.S: G-actin의 경우 monomeric protein으로 주로 cytosol에 많이 분포되어 TX-100 soluble fraction에서 관찰이 되며, F-actin의 경우 TX-100에 대한 resistance가 있어 TX-100 insoluble fraction에서 관찰이 됩니다.

실험에 도움이 되기를 바라며...