단백질의 3차구조 형성 및 구조 관련 연구
단백질 공학은 주로 유전공학 기법을 이용하여 단백질의 아미노산 서열을 변화시키거나 새로운 잔기서열을 디자인하여 유용한 단백질을 만들고자 하는 첨단분야의 하나이다. 본연구실에서는 이와 관련하여 단백질의 3차구조형성(폴딩)기작을 연구하고 있다.
이를 위해 단백질의 잔기치환체 등 변형체를 만들고 이들에 대한 단백질 3차구조형성의 성질을 생물학적, 생화학적 및 생물리화학적인 방법으로 조사하여, 단백질의 3차구조형성에 관한 일반적인 성질을 밝히고자 하고 있다. 또한 단백질의 알로스테릭 성질, 효소 반응, 안정도, 디자인 등 다양한 측면의 연구도 수행하고 있다.
바이오 센서 개발
여러가지 관심이 높은 물질들의 정량정성분석이 가능한 바이오센서 개발을 목표로 단백질/리간드의 특이성을 이용하여 단백질 칩, DNA칩 등 다양한 개발을 시도하고 있다. 현재 환경오염물질인 방향족 화합물과 환경홀몬의 바이오 센서를 개발 연구하고 있다. 이 과제는 동서대학교 응용생명공학부(환경공학 전공)의 신혜자 교수와 공동연구를 수행하고 있다.
단백질 misfolding에 의한 관련된 퇴행성뇌질환/단백질 덩어리 형성기작
단백질 3차구조형성의 이상으로 단백질이 아밀로이드 섬유성 단백질이 형성되면서 퇴행성 뇌질환이 일어나게 된다. 치매, 파킨스병, 헌팅튼병 등 약 100가지의 중요질환이 이에 의한 것으로 밝혀졌고 지금도 매년 질환들이 이원인으로 밝혀지고 있다. 또한 프리온 (prion)에 의한 질환도 단백질에 의해 일어나는 현상이다. 정상적인 세포내 단백질이 아밀로이드 단백질로 되면서 일어나는 현상이다. 광우병 (mad cow disease), 크로이츠펠트 야곱병 (Creutsfeltz Jacob’s disease, CJD), 쿠루 (Kuru) 등이 이에 해당한다. 또한 단백질 접힘오류에 의한 현상으로 유전공학적인 방법에 의한 단백질의 생산시 흔히 많은 단백질들이 단백질 덩어리 (protein aggregate) 가 있다. 이것들은 단백질의 생산에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구실에서는 아밀로이드 및 단백질 덩어리가 생성되는 기작과 이로 인한 분자 생물학적인 기작 등 다양한 측면에서 연구해 나가고 있다.
Fig.1. Overview of the possible fates of a newly synthesised polypeptide chain
Fig.2. Transmission electronmicros copy of a mesh of amyloid fibrils
Fig.3. Schematic drawing of the structural organisation of insulin fibrils
국가
대한민국
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부산대학교 (학교)
연락처
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책임자
임운기 wklim@pusan.ac.kr