지식나눔

"Phage displayed peptide libraries" 에 관해 여쭙습니다.

일단 궁금한게 문헌에 파지 디스플레이 펩타이드 라이브러리로 Hit 화합물을 찾았다라고 써있어서. 파지 디스플레이가 뭐지라고 찾다보니..
해당 부분을 찾아보면 아래처럼 나와요. 그런데 솔직히 무슨 뜻인지 잘 모르겠습니다. 
좀 쉽게 이해할 수 있도록 설명 해주시면 감사드리겠어요. 

"파지입자표면에 여러 가지 펩티드, 단백질을 발현한 프로그램 목록을 말한다. 파지구성 단백질을 코드하는 유전자에 외래유전자를 연결하여 발현시킨 융합단백질을 대장균에서 제작하게 하여 파지가 모이(assemble)게 할 때 이것이 이입함으로서 표면에 표출하게 된다. 목적인 펩티드, 단백질을 제시한 파지를 선별한 대장균에 감염시켜 증폭을 반복하게 함으로서 선택적으로 목적으로 하는 분자와 그것을 코드하는 유전자를 농축할 수 있다. 분자량이 큰 것일수록 제시의 효율이 낮기 때문에 많은 경우 무작위한 짧은 펩티드를 제시한다.

출처 : [네이버 지식백과] 파지디스플레이라이브러리 [phage display library] (생명과학대사전, 초판 2008., 개정판 2014., 도서출판 여초)"

  • phage displayed
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변! 
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 2
  • 답변

    서기원님의 답변

    제 생각에 아직 비전문가이거나, 공부를 하신지 얼마 되지 않으신 것으로 보입니다.
    그래서, 말씀을 좀 드리면, 
    1. 검색 방법이 잘못 되신것 같습니다.
    2. 그리고 신뢰할 만한 문헌을 읽어 보시는 것이 좋을 듯 합니다. 

    전문 영역의 내용을 네어버 지식백과의 엉망으로 되어 있는 내용을 보고 이해하기는 쉽지 않을 것으로 보입니다.(모두 그렇지는 않겠지만 보통 초심자라도 읽어보고 내용 이해가 잘 안되시면 독자의 문제가 아니라, 원글 자체가 엉망인 경우가 많습니다.) 

    그리고 국내 검색앤진 말고, 구글 같은 좀도 광범위한 검색이 가능한 싸이트에서 찾아보시면 잘 나옵니다. 그림 설명도 잘 되어 있고요.  되도록 영문 해석을 보시는 것이 이해가 쉬울 것으로 보입니다. 그리고  제조사들에서 (NEB, invitrogen 같은) 에서 제공하는 메뉴얼에 잘 나와있습니다.

    일단, 구굴에 영어로 검색하시면 될 듯 한데요..

    그래도 간단히 설명은 드리고 가겠습니다.
    아시는 것처럼 phage는 세균에 감염하는 바이러스 입니다. 바이러스 겉 표면에 당단백질(surface glycopprotein)을 발현하는데, 이 당단백질 중 외부로 노출될 수 있는 단백질 부분에 특정 peptide(서열)을 삽입한 제조합 바이러스를 제작합니다. 삽입 가능한 특정 peptide(서열)은 보통 수개~12개 아미노산으로 이루어지는 경우가 많습니다. 더 긴 peptide를 삽입할 수 있으면 좋으나 기술적 한계로 12~15개 정도 이상은 힘든 것으로 알고 있습니다(5~10년전 이니 지금은 더 길어졌을 수도 있겠군요.) 이렇게 유전자 제조합을 통해, 특성 peptide 서열이 glycoprotein 표면에 발현 할 수 있게 제조합 바이러스를 만드는 것입니다. 그리고 이들 특정 peptide 서열은 보통 radom하게 매우 많은 종류를 가지게 만듦니다. peptide 길이가 길면 더 많은 조합이 가능하겠죠.  제 기억으로는 12-mer의 경우 최소 10~13승 이상의 개수가 되는데 이렇게 다양한 종류의 peptide를 발현하는 phage의 총체를 phage library라 고 하며 보통 판매하며, 연구소에서 제작도 가능합니다.(보통 구입하여 사용합니다.)

    이러한 일을 하는 이유는, 일예로, 다양한 종류의 peptide를 발현하는 library를 원하는 특정 target에 반응 시킨 후 wash 같은 작업을 통해 binding하는 것만 남기도 그렇지 않은 것은 제거합니다. 그러면, target에 결합력이 높은 phage들만 남겠지요. 이것을 다시 회수하여 박테리아에서 증식시키고, 다시 target에 반응시키고 하는 것들을 수회 반복하게 되면 target에 결합력이 높은 특정phage들의 papulation이 집단 내에서 비율이 높아 집니다. 충분하다고 생각될 때,  single virus를 분리하고 phage의 서열분석을 하면 어떤 peptide 서열이 target에  높은 결합력을 가지는지 알 수 있게됩니다. 이러한 기술은 보통 peptide aptamer, epitope mapping, specific ligant 등의 screening에 주로 사용합니다.  이렇게 screening된 서열을 추가적인 실험에 적용하여 원하는 효과가 있거나 실제로 결합력을 가지는 peptide 서열을 다시 selection 하게 됩니다.

    말씀하신 것처럼 hit 화합물인 것입니다.(제 생각에 자주 사용하는 용어는 아닌것 같지만)

    대략의 설명입니다. 참고가 되셨으면 합니다.




     
    제 생각에 아직 비전문가이거나, 공부를 하신지 얼마 되지 않으신 것으로 보입니다.
    그래서, 말씀을 좀 드리면, 
    1. 검색 방법이 잘못 되신것 같습니다.
    2. 그리고 신뢰할 만한 문헌을 읽어 보시는 것이 좋을 듯 합니다. 

    전문 영역의 내용을 네어버 지식백과의 엉망으로 되어 있는 내용을 보고 이해하기는 쉽지 않을 것으로 보입니다.(모두 그렇지는 않겠지만 보통 초심자라도 읽어보고 내용 이해가 잘 안되시면 독자의 문제가 아니라, 원글 자체가 엉망인 경우가 많습니다.) 

    그리고 국내 검색앤진 말고, 구글 같은 좀도 광범위한 검색이 가능한 싸이트에서 찾아보시면 잘 나옵니다. 그림 설명도 잘 되어 있고요.  되도록 영문 해석을 보시는 것이 이해가 쉬울 것으로 보입니다. 그리고  제조사들에서 (NEB, invitrogen 같은) 에서 제공하는 메뉴얼에 잘 나와있습니다.

    일단, 구굴에 영어로 검색하시면 될 듯 한데요..

    그래도 간단히 설명은 드리고 가겠습니다.
    아시는 것처럼 phage는 세균에 감염하는 바이러스 입니다. 바이러스 겉 표면에 당단백질(surface glycopprotein)을 발현하는데, 이 당단백질 중 외부로 노출될 수 있는 단백질 부분에 특정 peptide(서열)을 삽입한 제조합 바이러스를 제작합니다. 삽입 가능한 특정 peptide(서열)은 보통 수개~12개 아미노산으로 이루어지는 경우가 많습니다. 더 긴 peptide를 삽입할 수 있으면 좋으나 기술적 한계로 12~15개 정도 이상은 힘든 것으로 알고 있습니다(5~10년전 이니 지금은 더 길어졌을 수도 있겠군요.) 이렇게 유전자 제조합을 통해, 특성 peptide 서열이 glycoprotein 표면에 발현 할 수 있게 제조합 바이러스를 만드는 것입니다. 그리고 이들 특정 peptide 서열은 보통 radom하게 매우 많은 종류를 가지게 만듦니다. peptide 길이가 길면 더 많은 조합이 가능하겠죠.  제 기억으로는 12-mer의 경우 최소 10~13승 이상의 개수가 되는데 이렇게 다양한 종류의 peptide를 발현하는 phage의 총체를 phage library라 고 하며 보통 판매하며, 연구소에서 제작도 가능합니다.(보통 구입하여 사용합니다.)

    이러한 일을 하는 이유는, 일예로, 다양한 종류의 peptide를 발현하는 library를 원하는 특정 target에 반응 시킨 후 wash 같은 작업을 통해 binding하는 것만 남기도 그렇지 않은 것은 제거합니다. 그러면, target에 결합력이 높은 phage들만 남겠지요. 이것을 다시 회수하여 박테리아에서 증식시키고, 다시 target에 반응시키고 하는 것들을 수회 반복하게 되면 target에 결합력이 높은 특정phage들의 papulation이 집단 내에서 비율이 높아 집니다. 충분하다고 생각될 때,  single virus를 분리하고 phage의 서열분석을 하면 어떤 peptide 서열이 target에  높은 결합력을 가지는지 알 수 있게됩니다. 이러한 기술은 보통 peptide aptamer, epitope mapping, specific ligant 등의 screening에 주로 사용합니다.  이렇게 screening된 서열을 추가적인 실험에 적용하여 원하는 효과가 있거나 실제로 결합력을 가지는 peptide 서열을 다시 selection 하게 됩니다.

    말씀하신 것처럼 hit 화합물인 것입니다.(제 생각에 자주 사용하는 용어는 아닌것 같지만)

    대략의 설명입니다. 참고가 되셨으면 합니다.




     
    양현모(yymomo) 2018-07-03

    네 초심자 맞아요~ 이쪽 분야를 전혀 안해서 네이버게 물어봤었지요..
    도움 주셔서 감사합니다.

  • 답변

    노윤진님의 답변

    관련된 내용은 이미 설명하셨기 때문에 추가로 설명을 드리면,
    peptide library 는 8mer~15mer 로 되어있으며,  원하시는 아미노산 갯수를 선택하면됩니다.
    Phage display는 target molecure 을 찾는 실험이긴 하나 찾기까지의 시간과 비용이 많이 듭니다.
    또한 시퀀싱 분석을 통해 얻은 라이브러리는 다시 펩타이드 합성을 통해 다시한번 확인하여야 하며, 아미노산 서열이 너무 소수성을 띄면 합성이 어려운 경우도 있습니다.

     
    관련된 내용은 이미 설명하셨기 때문에 추가로 설명을 드리면,
    peptide library 는 8mer~15mer 로 되어있으며,  원하시는 아미노산 갯수를 선택하면됩니다.
    Phage display는 target molecure 을 찾는 실험이긴 하나 찾기까지의 시간과 비용이 많이 듭니다.
    또한 시퀀싱 분석을 통해 얻은 라이브러리는 다시 펩타이드 합성을 통해 다시한번 확인하여야 하며, 아미노산 서열이 너무 소수성을 띄면 합성이 어려운 경우도 있습니다.

     
    양현모(yymomo) 2018-07-03

    감사합니다.