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KAIST, 단백질을 디자인하다…고감도 단백질 센서 플랫폼 개발
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KAIST, 단백질을 디자인하다…고감도 단백질 센서 플랫폼 개발
  • 새교육정보
  • 승인 2021.02.05 17:54
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개발된 단백질 센서 시스템의 작동 기작 모식도. 표적 단백질 (target)이 디자인된 결합 부위에 붙게 되면 빛을 발생한다. 결합 부위만 바꾸면 다른 표적 단백질을 감지할 수 있다.(사진제공:KAIST)© 뉴스1

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = KAIST는 생명과학과 오병하 교수가 미국 워싱턴주립대학과 국제 공동연구를 수행해 고감도 단백질 센서 플랫폼을 개발했다고 5일 밝혔습니다.

단백질 센서들은 질병의 진단, 치료 경과의 추적, 병원 미생물의 감지 등에 널리 사용되고 있습니다.

상용되고 있는 단백질 센서들은 자연계에 존재하는 단백질이거나 이를 약간 변형한 형태이며 개발에는 많은 시간이 소요됩니다.

공동연구팀은 자연에 존재하는 단백질에 의존하지 않고 계산적 단백질 디자인 방법으로 인공적인 골격 단백질을 창출했습니다.

이어 이를 두 부분으로 나누고 심해 새우가 만드는 발광 단백질과 재조합해 단백질을 감지하는 기능을 부여했습니다.

이렇게 만들어진 두 요소(two-component) 단백질 시스템은 그 자체로는 발광하지 않다가 감지하려는 표적 단백질이 존재하면 이와 결합하고 결과적으로 발광하도록 디자인돼있습니다.

또, 그 발광 정도는 표적 단백질의 농도에 비례해 빛을 발생하기 때문에 발광의 세기를 측정함으로써 표적 단백질의 존재와 그 농도를 감지할 수 있습니다.

발생하는 빛은 시료의 전처리 없이도 감지할 수 있고, 발광 반응은 즉각적이며 1시간 안에 종료되기 때문에 기존 발색 반응의 측정보다 쉽다는 장점이 있습니다.

연구진이 창출한 단백질 시스템은 마치 레고 블록처럼 사용돼 여러 다양한 단백질 센서를 쉽게 제작하는데 쓸 수 있는 플랫폼을 제공합니다.

발표된 논문에는 ΔB형 간염 바이러스 단백질 센서 Δ코로나바이러스 단백질 센서 등 8개의 고감도 단백질 센서를 실제로 제작해 이 단백질 센서 플랫폼의 높은 응용성을 보여줍니다.

한편, 이번 연구결과는 국제학술지 `네이처' 1월27일자에 게재됐습니다.


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