KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

자연에 없는 고감도 단백질 센서 제작 플랫폼 개발​


(왼쪽부터) 생명과학과 오병하 교수, 이한솔 박사

< (왼쪽부터) 생명과학과 오병하 교수, 이한솔 박사 >


우리 대학 생명과학과 오병하 교수가 미국 워싱턴주립대학 (University of Washington)과 국제 공동연구를 수행해 고감도의 단백질 센서 플랫폼을 개발했다고 5일 밝혔다. 


단백질 센서들은 질병의 진단, 치료 경과의 추적, 병원 미생물의 감지 등에 널리 사용되고 있다. 상용되고 있는 단백질 센서들은 자연계에 존재하는 단백질이거나 이를 약간 변형한 형태이며 개발에는 많은 시간이 소요된다.

 

공동연구팀은 자연에 존재하는 단백질에 의존하지 않고 계산적 단백질 디자인 방법으로 인공적인 골격 단백질을 창출했으며 이를 두 부분으로 나누고 심해 새우가 만드는 발광 단백질과 재조합해 단백질을 감지하는 기능을 부여했다. 이렇게 만들어진 두 요소(two-component) 단백질 시스템은 그 자체로는 발광하지 않다가 감지하려는 표적 단백질이 존재하면 이와 결합하고 결과적으로 발광하도록 디자인돼있다. 


그리고 그 발광 정도는 표적 단백질의 농도에 비례해 빛을 발생하기 때문에 발광의 세기를 측정함으로써 표적 단백질의 존재와 그 농도를 감지할 수 있다. 발생하는 빛은 시료의 전처리 없이도 감지할 수 있고, 발광 반응은 즉각적이며 1시간 안에 종료되기 때문에 기존 발색 반응의 측정보다 쉽다는 장점이 있다. 


연구진이 창출한 단백질 시스템은 마치 레고 블록처럼 사용돼 여러 다양한 단백질 센서를 용이하게 제작하는데 쓸 수 있는 플랫폼을 제공한다. 실제로 발표된 논문에는 B형 간염 바이러스 단백질 센서, 코로나바이러스 단백질 센서 등 8개의 고감도 단백질 센서를 실제로 제작해 이 단백질 센서 플랫폼의 높은 응용성을 보여준다. 


한편 이 단백질 센서의 작동 방식은 자연계에서는 그 예를 찾을 수 없어 자연의 모방을 넘어 자연에 존재하지 않는 단백질과 기능을 창출할 수 있다는 예를 보여준다.

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.

< 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. >


이번 연구는 LG연암문화재단의 지원으로 오병하 교수가 미국 워싱턴 주립대학 데이비드 베이커(David Baker) 교수 실험실에 1년간 방문한 공동연구로 진행됐으며, 생명과학과 이한솔 박사와 강원대학교 홍효정 교수가 참여했다. 수행된 이번 연구 결과는 연구의 우수성을 인정받아 종합 과학 분야의 국제학술지 `네이처(Nature)' 127게재됐다. (논문명 : De novo design of modular and tunable protein biosensors)


https://www.etnews.com/20210205000110

https://science.ytn.co.kr/program/program_view.php?s_mcd=0082&s_hcd=&key=202102051610498764



List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
250 김미영 교수, KAIST 이원조교수로 선정! 과사무실 2010.10.25 18922
249 김미영 교수, 박서영 박사과정생(Prof. Walton Jones Lab), '청암과학펠로' 선정 과사무실 2010.10.11 19401
248 김상규 KAIST 교수, 제12회 여천생태학상 받아 file 생명과학과 2019.08.12 6269
247 김선창 교수 6월의 과학기술자 선정 과사무실 2003.09.08 13348
246 김선창 교수 송암학술상 수상 과사무실 2003.12.23 13851
245 김선창 교수 실험실(양경석 박사과정) ACS Catalysis 논문게재 (2015.07) / Kyung Seok Yang (prof. Sun Chang KIm's Lab) published a paper in ACS Catalysis 과사무실 2015.08.20 15845
244 김선창 교수, 글로벌프런티어 단장에 선정! 과사무실 2011.08.03 11943
243 김세원 박사과정(강창원 교수 lab), Santorini Best Poster Award 수상! 과사무실 2011.06.17 13306
242 김세윤 교수, '공포기억 소거'조절 효소 발견 file 생명과학과 2019.02.08 7386
241 김세윤 교수, 김은하 박사과정 학생 Science Advances 논문 게재(2017.04) / Prof. Seyun Kim and Eunha Kim, a Ph.D. candidate published a paper in Science Advances (2017.04) new new 생명과학과 2017.05.01 15672
240 김세윤교수님_보톡스처럼 신경 활성 억제하는 뇌 속 생체물질 찾았다 file 생명과학과 2020.03.26 4067
239 김은준 교수 연구팀, 자폐증 치료 가능성 열어 과사무실 2012.06.15 14304
238 김은준 교수 창의과제 신규 선정 과사무실 2003.09.08 14694
237 김은준 교수 포스코청암상 수상 과사무실 2013.02.05 11727
236 김은준 교수, '아산의학상' 기초의학 부문 수상자로 선정 file 생명과학과 2018.01.16 11400
235 김은준 교수, KAIST 지정 석좌교수로 임명 과사무실 2011.05.20 11492
234 김은준 교수, 기초과학연구원(IBS) 연구단장 10명에 선정! 과사무실 2012.05.09 15211
233 김은준 교수, 뇌 속 시냅스 생성 단백질 발견 과사무실 2009.04.06 11423
232 김은준 교수, 올해의 KAIST인상 수상 file 과사무실 2015.01.06 16038
231 김은준 교수, 제 26회 인촌상 수상! 과사무실 2012.08.30 11834
Board Pagination Prev 1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 22 Next
/ 22