영남대학교 단백질 구조 생화학 실험실 [배주영]
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영남대학교 단백질 구조 생화학 실험실은 2008년, 영남대학교 분자생명과학과 박현호교수님에 의해 설립되었으 며 본 실험실의 연구목표는 표적 단백질들을 결정화를 통해 삼차원 입체구조를 분석하고 이 결과를 토대로 apoptosis, 또는inflammation의 매커니즘을 알아, 나아가서는 신약 개발에 응용하는 것입니다.
저희 실험실에서는 단백질의 삼차원 구조 연구에 있어서 가장 뛰어난 방법으로 알려져 있는, 단백질의 결정화와 X-선 회절 방법을 이용하여 단백질의 구조를 규명합니다. 단백질의 결정화 과정에서 다양한 단백질의 단백질 간의 결합등, 생화학적인 부분에 대한 연구도 병행하고 있어, 역사가 그리 길지 않은 새내기 랩이지만, 교수님의 열정 어린 가르침아래 현재 9명의 석박사과정학생들은 매년 SCI 논문을 최소 5 편 이상 게재하고 있습니다.
저희 실험실에 연구는 크게 대장균 발현->단백질 분리->결정화 단계를 가집니다.
1. PCR을 통해 연구 대상 단백질의 gene을 증폭한 뒤, 단백질들을 발현하는 vector에 삽입시켜서 대장균에 transformation시키고, 이 대장균을 배양해 단백질을 대량 발현시킵니다.
2. 단백질 결정화를 위해서는 99%이상의 순수하게 분리된 단백질이 다량으로 필요하며, 이를 위해서 발현된 단백질을 FPLC(affinity column, gel filtration column, ion coumn등)를 이용해서 순수하게 정제합니다.
3. 단백질 결정화(Crystallization)에는 여러가지 변수(농도, 온도, 완충용액, 침전제, ionicstrength, pH, cofactor, metal)들이 작용되며, 여러 조건의 조합에 의한 탐색에 의해 발견하게 됩니다. 적절한 결정화 조건이 발견되면 X-선 crystal data collection에 가장 적절한 single crystal을 얻는데 주력합니다.
4. X-선 회절 실험을 통해 자료를 수집하고, 회절되며 결정된 위상을 이용하여 전자밀도 지도를 만든 다음 Amino acid seqence에 따른 residue들을 하나씩 전자밀도 지도에 맞추어 단백질 모형을 완성합니다. 즉 이러한 단계를 통해 단백질의 결정화와 X-선 회절 방법을 이용하여 항생제 표적 가능성이 높은 단백질의 구조를 규명하고 신약개발을 위한 모델을 제공할수 있는것입니다.
아래는 이러한 오랜 시간의 과정을 통해 저희 실험실에서 규명한 입체구조 사진입니다.
최근 1년간 논문목록
(2012-6) Hyun Ho Park (2012). Structural features of caspase activating complexes. Int J Mol Sci. 13: 4807-4818
(2012-5) Kyoung Hun Do and Hyun Ho Park (2012). Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies of casein kinase I-like protein from rice. Acta Crystallograph Sect F Struct Biol Cryst Commun. 68: 298-300 (2012-4)Su-Hwa Kim, Eun-Jung Park, Chae Ryun Lee, Jung Nyeo Chun, Nam-Hyuk Cho, In-Gyu Kim, Sanghoon Lee, Tae Woo Kim, Hyun Ho Park, Insuk So, and Ju-Hong Jeon (2012). Geraniol induces cooperative interaction of apoptosis andautophagy to elicit cell death in PC-3 prostate cancer cells. Int J Oncol. (Epub ahead of print) (2012-3)Young-il Park*, Kyoung Hun Do*, In-soo Kim and Hyun Ho Park (2012). Structural and functional studies of casein kinase I-like protein from rice. Plant Cell Physiol. 53(2): 304-311 *equal contribution (2012-2)Dongseop Kwon*, Jong Hwan Yoon*, Soo-Yong Shin, Tae-ho Jang, Hong-Gee Kim, Insuk So, Ju-Hong Jeon and Hyun Ho Park (2012). A comprehensive manually curated protein-protein interaction database for the Death Domain superfamily. Nucleic Acids Res. 40 (D1): D331-D336 * equal contribution (2012-1)Tae-ho Jang*, Sung-Jun Lee*, Chang-Hoon Woo, Kyung Jin Lee, Ju-Hong Jeon, Dong-Sup Lee, Kihang Choi, In-Gyu Kim, Young Whan Kim , Tae-Jin Lee and Hyun Ho Park (2012) Inhibition of genotoxic stress induced apoptosis by novel TAT-fused peptides targeting PIDDosome. Biochem. Pharmacol. 83 (2): 218-227
저희 교수님은 내가 맡고 있는 연구결과를 통해 얼마나 많은 부분에서 응용될수 있으며, 그게 개인의 건강한 삶을 위해 얼마나 큰 기여(?)를 하는 지에 대해 동기부여를 해주시기에 각자 구성원들이 실험에 대한 뜨거운 열정을 가지고 임하고 있습니다. 실험실 생활을 통해 미숙하지만 끊임없이 공부하고 자신이 가지고 있는 전공지식을 공유하고 교수님과의 2주간에 한번씩 지속적인 미팅을 통해 구성원들간의 토의와 교류가 이루어 집니다. 그 시간을 통해 새로운 아이디어 창출은 물론 서로간의 유대감이 형성됩니다. 학기중에 활발한 연구는 물론 이거니와 방학마다 휴식과 화합을 시간으로 부산, 제주도, 울진, 영덕, 중국등 다양한 곳으로의 여행의 시간을 가지고 있습니다. 이렇게 서로간의 돈독한 관계가 매년 많은 좋은 연구 성과를 내는데 큰 원동력이 됩니다.
향후 , 영남대학교 단백질 구조 생화학 실험실은 중심이 되는 실험실이 될 것 입니다.
경상북도 경산시 대동 영남대학교 제3과학관 311호 단백질 구조 생화학 실험실- Homepage : http://yustructure.org