단백질 정제
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2024.09.27
문서 내 토픽
  • 1. 재조합 단백질 발현
    재조합 단백질 기법은 정제하려고 하는 단백질의 유전자를 플라스미드 벡터에 삽입한 후, 이 플라스미드 벡터를 다시 세포에 도입하면 그 세포가 도입된 외부 유전자를 마치 원래 자기가 가지고 있던 유전자인 것처럼 발현을 하는 방법이다. 이번 단백질 정제실험에서 사용하는 플라스미드인 pET28a Vector는 kanamycin이라는 항생제에 대한 저항성을 부여하는 유전자인 KanR을 갖고 있어, 배양액에 kanamycin 항생제를 넣어놓고 그곳에 대장균을 넣으면 KanR을 갖고 있는 플라스미드인 pET28a Vector를 갖고 있는 균만 살아서 계속 자랄 수 있다.
  • 2. 친화도 크로마토그래피
    이번 단백질 정제 실험에서는 친화도 크로마토그래피를 사용한다. 리간드와 정제하고자 하는 물질 간의 친화도를 이용하는 정제 방법으로, 재조합 유전자에는 정제를 쉽게 하기 위해 histidine이라는 아미노산이 6개 반복되는 서열인 hexahistidine (His) tag을 부착한다. Immobilized metal ion affinity chromatography(IMAC)를 사용하여 His tag와 니켈 이온의 친화도를 이용해 단백질을 정제한다.
  • 3. 분광광도계를 이용한 단백질 농도 측정
    실험 결과가 잘 도출되었는지 파악하기 위해 단백질의 흡광도를 이용하여 단백질 농도를 측정하는 장비인 분광광도계를 사용한다. 단백질은 대부분 무색을 지니기 때문에 가시광선 영역에서는 흡광을 하지 않지만, 자외선 영역에서는 흡광을 한다(약 280nm 영역에서 흡광률이 높다). 분광광도계에 1㎕의 용액을 얹은 후, 표면장력에 의해 일정한 간격을 남겨두고 방울이 위아래로 붙는데, 이때 위에서 아래로 빛을 통과시켜 위에서 쏜 빛에 비해 아래쪽에서 받는 빛이 얼마나 줄어들었는지를 이용하여 물질의 농도를 계산할 수 있다.
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  • 1. 재조합 단백질 발현
    재조합 단백질 발현은 생명공학 분야에서 매우 중요한 기술입니다. 이 기술을 통해 우리는 다양한 유용한 단백질을 생산할 수 있습니다. 대장균, 효모, 곤충 세포 등 다양한 숙주 세포를 이용하여 재조합 단백질을 발현시킬 수 있으며, 각각의 숙주 세포는 장단점이 있습니다. 대장균은 빠른 성장과 높은 생산성으로 널리 사용되지만, 복잡한 단백질의 경우 제대로 접힘이 이루어지지 않을 수 있습니다. 효모와 곤충 세포는 더 복잡한 단백질의 생산에 적합하지만, 대장균에 비해 생산성이 낮습니다. 따라서 목적에 맞는 적절한 숙주 세포를 선택하는 것이 중요합니다. 또한 발현 조건 최적화, 정제 과정 등 다양한 기술적 요소들이 재조합 단백질 생산에 영향을 미치므로, 이에 대한 깊이 있는 이해와 연구가 필요할 것 같습니다.
  • 2. 친화도 크로마토그래피
    친화도 크로마토그래피는 단백질 정제 기술 중 하나로, 단백질의 특정 결합 특성을 이용하여 목적 단백질을 선택적으로 분리하는 기술입니다. 이 기술은 단백질 정제 과정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 예를 들어 항체 정제에 널리 사용되는 단백질 A 또는 단백질 G 친화도 크로마토그래피는 항체 정제에 매우 효과적입니다. 또한 히스티딘 태그를 이용한 친화도 크로마토그래피는 재조합 단백질 정제에 유용하게 사용됩니다. 이처럼 다양한 종류의 친화성 리간드를 이용하여 목적 단백질을 선택적으로 분리할 수 있습니다. 친화도 크로마토그래피는 단백질 정제 수율을 높이고 정제 과정을 단순화할 수 있어 매우 유용한 기술이라고 생각합니다. 향후 새로운 친화성 리간드 개발과 이를 활용한 단백질 정제 기술의 발전이 기대됩니다.
  • 3. 분광광도계를 이용한 단백질 농도 측정
    분광광도계를 이용한 단백질 농도 측정은 단백질 연구 및 생산 분야에서 매우 중요한 기술입니다. 이 방법은 단백질 용액의 흡광도를 측정하여 단백질 농도를 정량적으로 분석할 수 있습니다. 가장 널리 사용되는 방법은 280nm 파장에서의 흡광도 측정으로, 이는 단백질의 아미노산 잔기 중 트립토판, 티로신, 시스테인 등이 280nm 빛을 흡수하는 특성을 이용한 것입니다. 또한 BCA assay, Bradford assay 등 다양한 비색 분석법도 단백질 정량에 활용됩니다. 이러한 분광광도계 기반 단백질 정량 방법은 빠르고 간단하며 정확성이 높아 단백질 연구와 생산 현장에서 필수적으로 사용되고 있습니다. 특히 재조합 단백질 발현 및 정제 과정에서 단백질 농도 측정은 매우 중요한데, 이를 통해 발현 효율, 정제 수율 등을 평가할 수 있습니다. 따라서 분광광도계를 이용한 단백질 정량 기술은 생명공학 분야에서 매우 중요한 역할을 하고 있다고 볼 수 있습니다.
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