초록 ▼

□ 연구개요
질량분석과 저온 이온 분광학을 결합하여, 단백질의 인산화 여부와 위치를 분석하는 2차원 직교 분석법을 개발하였다. Janus Kinase 3 (JAK3)의 활성 부위를 포함하는 트립틱 펩타이드와 그 점 돌연변이 및 인산화 펩타이드에 대해 저온 이온 분광학을 수행하여, 인산화 가능한 타이로신 잔기의 분광학적 특성을 밝히고, 인산화에 의한 스펙트럼 변화를 관측하였다. 펩타이드의 질량과 UV 흡수에 따라 인산화의 여부와 위치를 판별하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
JAK3의 Janus homology

□ 연구개요
질량분석과 저온 이온 분광학을 결합하여, 단백질의 인산화 여부와 위치를 분석하는 2차원 직교 분석법을 개발하였다. Janus Kinase 3 (JAK3)의 활성 부위를 포함하는 트립틱 펩타이드와 그 점 돌연변이 및 인산화 펩타이드에 대해 저온 이온 분광학을 수행하여, 인산화 가능한 타이로신 잔기의 분광학적 특성을 밝히고, 인산화에 의한 스펙트럼 변화를 관측하였다. 펩타이드의 질량과 UV 흡수에 따라 인산화의 여부와 위치를 판별하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
JAK3의 Janus homology domain 1 (JH1)의 활성 타이로신 2개를 포함하는 트립틱펩타이드 DYYVVR과 점 돌연변이체 DFYVVR 및 DYFVVR, 그리고 인산화된 펩타이드인 DpYYVVR 및 DYpYVVR를 기체상 이온으로 만들고 저온으로 냉각한 뒤, UV분광학과 IR 분광학 실험을 수행하여 스펙트럼을 얻어 내었다. 각 펩타이드들의 구조에 대해 MM 방법으로 펩타이드 당 약 6000개의 후보 구조를 얻어내고, 유사한 구조를 모아 약 1300개 그룹으로 만든 뒤, 그 중 안정한 100개 구조에 대해 dispersion-corrected DFT 방법으로 바닥상태 안정한 구조를 계산하였다. 바닥 상태 안정한 구조에서 조화 진동 모드를 계산하여 IR 스펙트럼과 비교하였다. 이 구조에서 수직 전자 전이 에너지를 TD-DFT 방법으로 계산한 뒤 UV 스펙트럼과 비교하여, 발색단의 ππ* 전이에 해당하는 전자 전이를 찾아내고 각 발색단에 지정하였다. 펩타이드의 인산화 여부와 위치를 질량 분석과 UV 흡수를 통해 알아낼 수 있음을 밝혀 내었다.

□ 연구개발결과의 중요성
단백질 인산화는 매우 중요한 PTM이고, 많은 세포 활동과 질병에 관련되어 있으므로, 인산화의 여부와 그 위치를 분석할 수 있는 방법은 매우 중요한 의미를 가진다.
본 연구를 기반으로 시료의 인산화 여부와 그 위치를 높은 분해능으로 분석하는 방법이 개발될 것으로 기대한다. 인접한 두 개의 동일한 발색단이 뚜렷이 구별되는 전자 전이를 가지는 현상, 즉 분자 내부 결합의 정도에 따른 전자 전이 차이를 연구하는 것도 기초 과학의 관점에서 매우 흥미로우며, 앞으로 계속 발전시켜 연구해 나갈 주제이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 2.1 이온 트랩 분광계의 설치 및 최적화 ... 3
• 2.2 DYYVVR 및 점 돌변이와 인산화 펩타이드의 분광학 ... 7
• 2.3 DYYVVR과 점돌연변이, 인산화 펩타이드의 구조와 전자 전이에 대한 이론적 연구 ... 11
• 2.4 이온 트랩 분광계의 업그레이드 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 끝페이지 ... 16