초록 ▼

질량분석 기술은 단백질의 유전자 규명과 아미노산 서열규명에 활용되는 첨단기술로 생명공학의 발전에 필요한 핵심기술이다. 본 연구에서는 FT-ICR 질량분석 기술을 개발하여 화학 및 생명과학연구의 발전에 기여하고자 한다. 본 연구의 최종목표는 초정밀 질량분석 기술을 개발하여 단백질의 질량분석을 용이하게 하는 것이다. 1단계 연구의 주요내용은 two-photon two-color ionization (2P2C) source와 nano-electrospray ionization (ESI) source 같은 이온화기술을 개발하고, 이들 이온

질량분석 기술은 단백질의 유전자 규명과 아미노산 서열규명에 활용되는 첨단기술로 생명공학의 발전에 필요한 핵심기술이다. 본 연구에서는 FT-ICR 질량분석 기술을 개발하여 화학 및 생명과학연구의 발전에 기여하고자 한다. 본 연구의 최종목표는 초정밀 질량분석 기술을 개발하여 단백질의 질량분석을 용이하게 하는 것이다. 1단계 연구의 주요내용은 two-photon two-color ionization (2P2C) source와 nano-electrospray ionization (ESI) source 같은 이온화기술을 개발하고, 이들 이온화 기술과 기존의 MALDI기술과 ESI 기술을 화학 및 생명과학연구에 활용하는 것이다. 1단계의 연구결과로는 2P2C 이온화 기술을 활용하여 iodotoluene radical cation의 광분해 기전을 규명하였다. MALDI 기술을 이용하여 새로운 종류의 amphoteric ionophore인 trimethyl boroxine을 발견하였다. 2P2C 이온화 기술을 미량단백질의 검출에 활용하기 위하여 펩타이드의 N-terminal에 UV를 흡수하는 o-phthalaldehyde와 결합시켜 이온화하는 방법을 개발하여 검출한도를 약 10배 증가시켰다. 또한, 단백질의 유전자규명에 널리 사용되는 MALDI 기술의 결정성장방법을 개선하여 combinatorial thermal gradient 방법을 도입하였다. Thermal Gradient 방법은 기존의 결정성장방법보다 약 15%이상의 peptide mass sequence coverage를 증가시킨다. ESI 기술의 활용연구로 chiral molecular recognition을 시도하였고, 이 연구과정에서 Collision-Induced-Dissociation (CID) Curve-Shift 방법을 개발하여 Enantiomeric Host-Guest Inclusion Complex의 상대적인 결합세기의 차이를 정확하게 측정하는 성과를 얻었다. 2P2C 이온화 기술과 Nano-ESI 기술들은 Proteomics 연구에 적극 활용할 계획이다.

Abstract ▼

The goal of the project is to facilitate the protein mass analysis by developing key methodology for high-resolution mass spectrometry. We plan to develop ionization sources, such as two-photon two-color ionization source and nano-electrospray ionization source, and apply the MALDI and ESI technique

The goal of the project is to facilitate the protein mass analysis by developing key methodology for high-resolution mass spectrometry. We plan to develop ionization sources, such as two-photon two-color ionization source and nano-electrospray ionization source, and apply the MALDI and ESI techniques to chemical and life-science research.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...5
• CONTENTS...7
• 목차...9
• 특정연구개발사업 연구결과 활용계획서...11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 1. 연구개발의 개요...12
• 2. 연구개발의 필요성...13
• 가. 기술적 측면...13
• 나. 경제ㆍ산업적 측면...14
• 다. 사회ㆍ문화적 측면...15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...16
• 1. 국내 기술개발 현황...16
• 2. 해외 기술개발 현황...16
• 3. 현재 기술상태의 취약성...17
• 4. 앞으로의 전망...18
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...19
• 1. 1차년도 연구방법, 내용 및 결과...19
• 가. 2P2C 이온화 Source 제작...19
• 나. 이온화 Matrix의 탐색...19
• 다. 이온화 기술의 활용...20
• 2. 2차년도 연구방법, 내용 및 결과...23
• 가. 2P2C 이온화 기술개발과 활용...23
• 나. Nano ESI 기술개발과 활용...24
• 다. Peptide Mass Mapping 연구...26
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...28
• 1. 계획대비 목표달성도...28
• 2. 관련분야에의 기여도...28
• 가. MALDI 방법을 이용한 연구...28
• (1) Thermal Gradient Method for Peptide Mass Mapping...28
• (2) Amphoteric Ionophore 발견...28
• 나. ESI 방법을 이용한 연구성과...28
• (1) The Origin of Enantioselectivity in Ammonium Ion Recognition...28
• (2) CID Curve-Shift Method for the Relative Stability Measurement in Chiral Mole cular Recognition...29
• 제 5 장 연구개발결과의 활용방안과 기대성과...30
• 1. Thermal Gradient Method...30
• 2. CID Curve-Shift Method...30
• 제 6 장 연구 개발 결과 과정에서 수집한 해외 과학 기술정보...31
• 1. FT-ICR 질량분석 분야의 최근 동향...31
• 2. 질량분석기를 이용한 Proteomics 분야의 발전방향...31
• 제 7 장 참고문헌...32
• [첨부1.] 연구결과 활용계획서...35
• [첨부2.] 기술 요약서...38