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
129 송지준교수, 조수민 연구교수, 장주원 박사과정학생 nature communications 논문 게재 file 생명과학과 2020.01.02 6341
128 오병하 교수, 제 9회 아산의학상 수상 file 생명과학과 2016.03.14 17131
» 오병하 교수님_자연에 없는 고감도 단백질 센서 제작 플랫폼 개발 생명과학과 2021.02.08 438
126 우주연 학생(김은준 교수님 Lab), 로레알-유네스코 펠로쉽 수상 과사무실 2009.06.23 15323
125 윤기준 교수, '2019 서경배과학재단 신진 과학자' 선정 file 생명과학과 2019.09.23 5290
124 이규리 학생(박태관 교수님 Lab), ICMAT 2009 & IUMRS-ICA 2009 Best Poster Award 수상 과사무실 2009.07.13 12512
123 이균민 교수 생명과학과 학과장 취임 과사무실 2007.09.13 12269
122 이균민 교수, 교무처장 인사 발령 과사무실 2010.07.15 11432
121 이상기 박사 한국생명공학연구원장 취임 과사무실 2005.07.12 12551
120 이상열 교수(박사 85) KAIST 올해의 동문 선정 과사무실 2005.01.04 14130
119 이승재 교수, 올리브유의 노화 방지 및 장수 효과 입증 file 생명과학과 2019.08.22 5184
118 이승재 교수, 한성과학상 수상 file 생명과학과 2019.07.01 5766
117 이승재 교수님_One More Key to Human Longevity Found After Worm Research 생명과학과 2020.07.03 3384
116 이승희 교수, 송유향, 김재현 박사과정 학생 Neuron 게재 file 생명과학과 2017.02.14 17275
115 이승희 교수님_KAIST, 뇌 인지기능 높이는 물질 발견… 치매 치료 효과 기대 file 생명과학과 2020.04.27 3320
114 이주용 박사, 김세윤 교수, PNAS지에 논문 게재 / PhD Joo-Yong Lee and Prof, Seyun Kim published a paper in PNAS 생명과학과 2016.07.04 15939
113 이준식 교수 IAFOST Fellow 선출 과사무실 2003.09.08 13032
112 이중재 박사와 김학성 교수 연구팀, Theranostics에 표지 논문 발표 file 생명과학과 2017.08.19 12237
111 인선아 박사과정 학생. 제 18차 KHUPO 프로테오믹스 국제학술대회 수상 file 생명과학과 2018.04.14 12288
110 임대식 교수 국가지정연구실사업 신규과제 선정 과사무실 2005.03.30 11148
Board Pagination Prev 1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 17 Next
/ 17