[논문]녹색형광단백질의 재조합 단백질 생산공정에의 응용

차형준

녹색형광단백질의 재조합 단백질 생산공정에의 응용 원문보기

차형준 (포항공과대학교 화학공학과 및 분자생명과학부)

처음으로 real time으로 유전자 발현을 visualization할 수 있는 marker를 이용할 수 있게 되었다. 이 maker가 바로 green fluorescent protein(GFP; 녹색형광단백질)이다. GFP는1962년 Shimomura 등에 의하여 해파리인 Aequorea victoria에 존재함이 밝혀졌다(1). 그러나 30년이 지난 1992년이 되어서야 Plasher등에 의하여 GFP의 cDNA가 클로닝 되었고(2) 이후 지금까지 약 10년 동안 GFP는 생명과학분야에서 가장 각광받는 유용한 단백질 중의 하나가 되어 매우 다양한 연구에 응용이 되고 있다. 이렇게 GFP가 생명과학분야에서각광을 받게 된 이유로는 GFP가 모든 외래의 세포에서 형광을 발할 수 있는 활성을 가진 형태로 발현되기 때문이다(3). Chalfie 등은 처음으로 GFP를 대장균과 Caenorhabditis elegans에서 발현시켜 유전자의 발현을 모니터함으로써 GFP를 원핵 및 진핵세포 모두에서 사용할 수 있다는 것을 보고하였다(3), 이러한 발견을 통하여 GFP는 살아있는 세포, 조직 및 생물체에 해를 주지 않고 (non-invasive) 유전자의 발현을 측정하는 marker로서 사용할 수 있게 되어 cell biology, developmental biology, neurobiology 및 cytology 등의 연구분야에 널리 이용되고 있다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

8과 같은 unique한 구조로 구성하였다 (25-27). GFP의 N- terminus부분에 6개의 Histidine으로 구성된 tag을 붙여 immobilized metal affinity chromatography (IMAC) 으로 one-step으로 분리정제가 가능하게 하였으며 GFP와 hIL-2 사이에 enterokinase 효소에 의하여 절단이 되도록 하여 목적 재조합 단백질인 hIL-2의 순수분리가 가능하게 하였다. 이때 GFP는 Fig.
그러나 이 경우는 외래 단백질을 박테리아 단백질인 CAT을 이용하였고 또한 CAT과 GFP의 fusion 이 실제적인 translational fusion0] 아닌 transcriptional fusion이었다. 그러므로 인 간단백질인 human interleukin-2(hIL-2)와 GFP의 translational fusion을 통한 관계를 곤충세포 시스템을 통하여 알아보게 되었다(25, 26). Fig.

성능/효과

그러나 생물공정에의 응용연구는 1996년이 되어서야 시작되어 GFP를 정량적(quantification)인 reporter로서 이용하려는 가능성이 타진되었다(22). 대장균에서 GFP를 발현시키고 형광분석기로 측정한 GFP 의 형광강도와 Western blot으로 정량화 된 GFP 양 사이에 선형의 관계가 있음을 알아냈다. 또한 Figure 4처 럼 GFP를 발현하는 대장균을 streaking한 agar plate를 UV box에 올려 놓았을 때 녹색형광을 발하는 것을 눈으로 볼 수 있음으로써 원하는 외래 단백질을 visualize할 수 있는 reporter서의 GFP의 powerful함을 볼 수 있었다.
즉, 분리정제된 fusion 단백질이 들어 있는 fraction만이 형광강도를 나타내므로 chromatogram의 경우에도 하나의 단일 peak만을 보이게 된다. 또한 GFP의 형광강도를 측정함으로써 분리 정제된 목적 재조합 단백질의 정량화도 가능하였다. 녹색의 형광은 IMAC column에서도 눈으로 측정이 가능하여 이를 통하여 분리정제시 분리할 수 있는 sample의 부피의 결정도가능하였다.
5에서 보는 것과 같이 fusion 단백질을 발현하는 곤충 애벌레는 형광을 발하는 것으로부터 목적 단백질인 hIL-2의 발현 여부와 애벌레로부터 단백질을 분리하여야 하는 시간의 결정이 가능하게 되었다(26). 발현된 GFP의 형광과 Western blot을 통한 hIL-2의 양의 시간에 따른 profilee Fig. 6에서 보는 것과 같이 거의 같은 양상을 띄는 것을 알 수 있었 고 이로부터 얻은 관계는 Fig. 7의 경우와 같이 선형으로 나타남으로써 GFP를 생 물공정을 위한 정량화 reporter로서 성공적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다. 즉, hIL-2와 같이 분석이 어려운 (특히 real time으로) 목적 단백질의 경우 GFP를 사용하여 형광만을 측정함으로써 배양중의 발현 양상은 물론 그 정 량도 가능하게 된 것이다.

후속연구

GFP만의 versatility와 많은 장점은 GFP를 유용한 reporter 유전자로서 많은 연 구들에 응용할 수 있게 하였다. 1992년도에 cDNA가 cloning되었고 1994년도에서야 처음으로 재조합 시스템에서 발현이 보고되었으므로 이제 약 10년이 지난 시점에서 가장 powerful한 reporter로서 사용되고 있다는 것에 우리는 주목하여야 할 것이다. 많은 생명과학분야에서의 응용은 이루어지고 있으나 생물공정 특히, 재조합 단백질 발현 공정에서의 GFP의 응용 기술은 1996년이 되어서야 그 가능성이 타진되었고 1999년에 그 기술이 확립되었다고 할 수 있겠다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

녹색형광단백질의 재조합 단백질 생산공정에의 응용 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

녹색형광단백질의 재조합 단백질 생산공정에의 응용 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper