초록 ▼

연구결과:
주화성 수용체에서의 신호 전달과 관련하여 이전에 동력학 시뮬레이션으로 연구된 단백질은 세포막 부분은 E. Coil의 Tar aspartate 수용체, 세포 내부로 신호를 전달하는 HAMP 부분은 thermophilic 박테리아의 Af1503 단백질로 구성되어 있는 chimera 단백질이었다. 이 chimera 단백질을 사용한 이유는 알려진 실험 정보가 이들 단백질에 대해서만 존재하였기 때문이다. 그러나 이 chimera는 실제로 주화성 수용체로서의 기능을 하지 못하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 연구에서는 공동연구자

연구결과:
주화성 수용체에서의 신호 전달과 관련하여 이전에 동력학 시뮬레이션으로 연구된 단백질은 세포막 부분은 E. Coil의 Tar aspartate 수용체, 세포 내부로 신호를 전달하는 HAMP 부분은 thermophilic 박테리아의 Af1503 단백질로 구성되어 있는 chimera 단백질이었다. 이 chimera 단백질을 사용한 이유는 알려진 실험 정보가 이들 단백질에 대해서만 존재하였기 때문이다. 그러나 이 chimera는 실제로 주화성 수용체로서의 기능을 하지 못하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 연구에서는 공동연구자2가 E. Coil의 Tsrserine 수용체의 자연서열과 변이 서열들에 대해 실험연구를 수행하고, 본 연구팀은 공동연구자1과 함께 실험에 사용된 서열에 대해 동력학 시뮬레이션을 수행하여 다이나믹스 변화의 관점에서 실험연구의 결과와 비교하였다. 먼저, 시뮬레이션 결과를 주화성 수용체의 신호전달과 관련하여 기존에 여러 실험 결과로 제안되었던 세 가지 메커니즘(gearbox 모델, pushrod-scissors 모델, dynamic bundle 모델)의 관점에서 고찰하였다. 그 결과, dynamic bundle 모델의 관점 하에서 gearbox 모델과 pushrod-scissors 모델의 측면을 설명할 수 있음을 보였다. 즉, 실험과 계산 연구의 접목을 통해 기존의 세 가지 모델을 하나로 통합하는 새로운 신호전달 모델을 제시할 수 있었다. 또한, 변이체 실험이 수행된 서열들에 대한 시뮬레이션 결과는 실험결과와 잘 일치하였으며, 시뮬레이션 결과에 대한 분석으로부터 수용체의 세포막 부분과 HAMP 부분을 연결하는 control cable의 역할에 대해 원자수준에서의 이해를 높였다.

Abstract ▼

Result:
A chemotaxis receptor previously studied by molecular dynamics simulations was a chimera protein that consists of the transmembrane region of Tar arpartate receptor and the HAMP domain of thermophilic baterial Af1503. This chimera was used because experimental information regarding the st

Result:
A chemotaxis receptor previously studied by molecular dynamics simulations was a chimera protein that consists of the transmembrane region of Tar arpartate receptor and the HAMP domain of thermophilic baterial Af1503. This chimera was used because experimental information regarding the structure is available for such sequences. However, the chimeral is known to be nonfunctional. Therefore, in this study, Collaborator2 performed experimental studies on the native and mutant simulations of Tsr serine receptors, and Collaborator1 and this team performed molecular dynamics simulations to compare with the experimental results. First, the simulation results were examined in terms of three hypotheses on signal transfer mechanism (gearbox model, pushrod-scissors model, and dynamic bundle model).As a result, we could explain the gearbox model and the pushrod-scissors model in view of dynamic bundle. In other words, we could present a new model that unifies all three previous hypotheses by combining experimental and computational studies. In addition, simulation results on mutants agreed with experimental results, and the analysis of simulation could provide atomic-level understanding on the role of control cable that connects the transmembrane region and the HAMP region.

목차 Contents

• 한국연구재단 연구교류지원사업(일반) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구 계획 요약문 ... 3
• 연구 결과 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 22
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 23
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 23
• 7. 주관연구책임자(공동연구원) 대표적 연구 실적 ... 24
• 8. 참고 문헌 ... 24
• 9. 연구 성과 ... 26
• 10. 기타사항(중요 연구 변경사항 등) ... 28
• 대표연구성과 ... 29
• 끝페이지 ... 36