단백질공학

소개

녹색형광단백질(GFP)의 구조와 기능
Abzyme(항체효소)의 정의, 생물 공학적 응용가능성
PEGYLATION의 정의, 산업적인 응용성 기술, 적용 예
Protein Data Bank(PDB)

목차

1. 발광 해파리에서 유래한 녹색형광단백질(GFP)의 구조와 기능을 설명하고 분자생물학적 연구에 어떻게 이용될 수 있는지 설명하시오.
2. Abzyme(항체효소)을 정의하고 생물 공학적 응용가능성을 기술하시오.
3. 단백질의 PEGYLATION이란 무엇이고 산업적인 응용성을 기술하고 적용 예를 한가지 이상 찾아서 요약하시오.
4. Protein Data Bank(PDB)의 www.rcsb.org web site에 들어가서 all alpha helix, all beta sheet, mixed types (alpha helix + beta sheet or alpha helix/beta sheet)에 속하는 단백질을 각각 1종류씩 선택하여 PDB number와 함께 단백질의 3차 구조를 제시하시오.

본문내용

1. 발광 해파리에서 유래한 녹색형광단백질(GFP)의 구조와 기능을 설명하고 분자생물학적 연구에 어떻게 이용될 수 있는지 설명하시오.

GFP는 다른 생물학적 발광성의 reporter와는 달리 자외선이나 청색광을 쪼여주
기만 하면 밝은 녹색의 형광을 발한다. 이러한 녹색형광의 발광은 광단백질인 aequorin으로부터 GFP로의 에너지 전달에 기인한다. GFP는 27 kDa의 분자량을 가지는 238의 아미노산으로 이루어진 단백질이며 주로 395 nm와 약간의 470 nm에서 자외선을 흡수하여 509 nm에서 녹색형광을 발한다. GFP는 열에 강하고 (65 oC 이상의 온도에서도 형광이 관찰된다) pH가 7.0 이하에서는 형광강도가 줄어들기는 하나 5.5에서 12.2까지
폭 넓은 pH 범위에서 안정하다. 또한 화학물질에 대한 내성이 매우 강하여6M guanidium hydrochloride, 8M urea, 1% SDS 그리고 적당한 농도의 유기용매에서도 그 형광을
어느 정도 유지할 수 있다. GFP를 변성화 하려면 chaotropicagents, 강산 또는 강염기 (pH <4 또는 >11) 그리고 매우 높은 온도가 필요하다.
GFP는 pronase를 제외하고는 대부분의 단백질 분해효소에 안정하다.
GFP는 그 발현이 종(species)에 관계없으며 녹색형광을 발하기 위하여 기질이나 보조인자 또는 다른 단백질들을 필요로 하지 않는 장점을 가지고 있어 새로운 genetic reporter molecule로 최근에 널리 연구되고 있다. GFP는 지금까지 대장균, 효모, 동물세포, 곤충세포 및 식물세포 등의 여러 가지 숙주 세포 및 생물체에서 성공적으로 발현되어 왔다.

Figure 2에서 보는 것과 같이 진핵세포인 곤충세포에서 발현된 GFP의 흡수, 방출 스펙트럼은 원핵세포인 대장균에서 나오는 스펙트럼과 일치함을 알 수 있다.
또한 이 스펙트럼은 해파리 A. victoria에서 분리된 GFP의 스펙트럼과도 일치한다.

참고자료

· 없음