일반기술

형광 단백질을 이용한 생리활성물질의 검색 방법

단백질들은 생물체 안에서 네트워크를 이루면서 생물체의 생존을 위한 대사에 참여한다. 단백질 네트워크의 중심에 존재하고 있는 인자들은 생물체의 생존을 위한 다양한 대사와 관련 되어 있어서 이를 차단하면 생존에 치명적인 위협이 될 수 있다. 병원균이나 유해 세균의 단백질 네트워크를 파악하고 중요한 네트워크 인자를 차단함으로써 신규 단백질 타겟(예: 항생제)을 개발할 수 있다. 본 기술의 응용에서는 특정 단백질과 상호작용을 하는 단백질에 형광 단백질을 융합시켜 생물체 내에서 발현시킴으로써 특정 단백질을 중심으로 한 네트워크를 차단하는지 관찰한다. 형광단백질과 융합된 단백질의 발현 후에 공초점 형광현미경 측정기술을 이용하여 대상생물체의 상태를 형광이미지 분석이나 단일세포 형광스펙트럼 분석법으로 관찰하면 발현된 단백질이 특정 대상단백질과 상호작용을 하는지 확인할 수 있다.- 대상 생물시료를 단일세포 수준에서 분석할 수 있다.- 대상 세포의 3차원 형광이미지를 획득한 후 특정부위의 스펙트럼을 측정하여 위치선택 적으로 형광단백질 농도를 측정하는 것이 가능하다.- 고감도 측정기술을 활용하여 세포 내 형광단백질의 특성을 비파괴적으로 분석하는 것이 가능하다.- 살아있는 세포 내에서 일어나는 생명현상을 실시간으로 관찰하는 것이 가능하다.- 형광단백질과 융합된 단백질을 이용한 단백질 상호작용 여부의 확인 기술은 직접적인 상호작용(direct interaction)을 관찰하는 것이므로 분석결과에서 가양성이 선택될 확률을 낮출 수 있다.- 공초점 현미경과 스펙트럼 분석기술의 결합으로 세포의 형광이 대상단백질에서 발생하는지의 여부를 명확하게 확인할 수 있다.- 본 기술은 형광 측정을 활용하는 생물분석시스템을 개발하는데 필수적인 핵심기술을 제공할 수 있다. 생물측정시스템의 세계시장규모는 생물공정시스템을 포함하여 2000년 81억 달러, 2003년 111억 달러, 2008년 188억 달러, 및 2013년 315억 달러로 추정되며 매년 평균 22.2 %의 성장률을 보일 것으로 예측된다. (출처: 2002/2003 한국바이오산업연감)