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학위논문 상세정보

Formation of various aggregate forms from tryptophan synthase α-subunit : 트립토판 합성효소 α-소단위체로부터 여러 가지 형태의 단백질 덩어리 형성 원문보기

  • 저자

    박명원

  • 학위수여기관

    부산대학교 대학원

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    분자생물학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2003

  • 총페이지

    iv, 47p.

  • 키워드

    various aggregate forms tryptophan synthase α-subunit;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10079918&outLink=K  

  • 초록

    정상적으로 수용성인 단백질이 불용성의 덩어리 (aggregate)를 형성하면 치매(Alzhtimer's disease), 광우병 (bovine spongiform encephalopathy) 등 심각한 질병을 초래한다. 단백질 덩어리의 형성은 유전공학적인 방법으로 단백질을 생산하는 과정에서도 흔히 접하는 문제이다. 단백질 덩어리는 단백질의 불안전한 3차구조나 3차구조 형성과정(folding)의 중간 구조체 (intermediate)에 의해 형성되는 것으로 보이나 그 구체적인 기작은 아직 밝혀져 있지 않다. 단백질 덩어리로는 무정형, 아밀로이드 (amyloid), 3D 도메인 교환에 의한 중합체 등이 알려져 있다. 트립토판 합성효소 α-소단위체는 유전공학적인 방법으로 대장균에서 단량체(monomer)로 과량 생산되어 왔다. 그러나, 139번 잔기가 트립토판으로 치환 (F139W) 24번 잔기 트레오닌이 말라닌, 세린 또는 라신으로 추가 치환된 α-소위단위체들은(T24A/F139W, T24S/F139W, T24K/F139W) 이량체로도 발현된다고 보고된바 있다. 두 개의 잔기가 효소반응에 관여하는 경우, 각 잔기의 치환체는 효소활성도가 없지만 3D도메인 교환에 의해 생긴 다중체 (multimer)는 효소활성도가 다시 나타날 수 있다. 이량체의 구조를 밝히기 위한 연구의 일환으로 본 연구에서는 이량체를 형성하는 잔기치환체에 추가적으로 트립토판 합성효소의 촉매기인 49와 60번 잔기가 치환된 E49G와 D60N이 추가된 삼중치환체를 만들었다. 이 치환체로부터 다량체 및 단백질 덩어리 생성에 미치는 온도, 요소, pH 및 2,2,2-trifluoroethanol (TFE)의 영향을 in vitro 실험으로 조사하였다. 대체로 열처리에 의한 덩어리의 형성은 매우 큰 크기의 덩어리로 빠르게 진행되었다. 요소의 농도와 시간에 따른 단백질 덩어리 형성을 살펴 본 결과, 단백질을 온도로 처리했을 때보다 단백질이 비변성 겔상에 넓게 분포함을 확인할 수 있었다. 이는 요소에 의해서는 높은 온도로 처리했을 때와는 달리 여러 가지 다양한 크기의 단백질 덩어리들이 생성되고 있음을 보여준다. 단백질을 여러 가지 pH에서 반응시켜 본 결과 다양한 형태의 덩어리들을 확인할 수 있었다. 낮은 pH에서는 비교적 큰 크기의 덩어리가 생기는데 비해, 놓은 pH 즉, pH 9에서는 요소처리 시 보았던 다양한 크기의 덩어리들을 확인할 수 있었다. α 나선구조를 안정화시키는 물질로 알려져 있는 TFE가 단백질 덩어리 형성에 미치는 영향도 조사하였다. 단백질을 여러 가지 농도의 TFE에서 반응을 시켜 본 결과 낮은 TFE에서는 덩어리가 빠르게 형성되었다. 또한 높은 농도의 TFE보다 낮은 농도의 TFE에서 덩어리가 더 큼을 확인하였다. 본 연구 결과 트립토판 합성효소로부터 다양한 조건에 의해 여러 가지 형태의 단백질 덩어리가 생성됨을 알 수 있다. 온도와 낮은 pH와 낮은 TFE 농도에 의해서는 매우 큰 덩어리가 생기는 데 비해, 요소와 놓은 pH에 의해서는 다양한 크기의 덩어리가 생기고 있음을 보여준다. 이러한 차이는 덩어리의 구조가 다름을 시사해 준다. 온도처리에 의해서는 무정형의 단백질 덩어리가, 요소에 의해서는 3D 도메인 교환에 의한 섬유상 덩어리가 생성되는 것으로 추정된다.


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