단백질 발현의 A to Z: 성공적인 실험을 위한 가이드

 

분자생물학 실험에서 단백질 발현은 핵심적인 과정인데요.

원하는 단백질을 얻기 위해서는 정교한 실험 기법들이 필요합니다!

오늘은 단백질 발현과 관련된 주요 실험 기법들을 단계별로 자세히 알아보도록 할께요ꔛ 

 

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1. 유전자 클로닝 및 발현 벡터 제작

 ✔ 목표 단백질을 얻기 위한 첫 단계는 '설계도'를 만드는 것인데, 목표 단백질을 암호화하는 유전자를 원하는 발현 벡터에 삽입하여 재조합 DNA를 제작해요! 발현 벡터는 프로모터, 리보솜 결합 부위, 개시 코돈, 종결 코돈 등 단백질 발현에 필요한 핵심 요소들을 포함하고 있어요. 마치 레고 블럭처럼, 원하는 단백질 유전자를 발현 벡터라는 틀에 맞춰 끼워 넣는 과정이라고 생각하시면 됩니다!

 

☝️  발현 시스템 (대장균, 효모, 동물 세포 등)에 따라 적합한 벡터를 선택하는 것 유의하기!

 

2. 세포 형질 전환 (Transformation/Transfection)

✔ 다음 단계는 '설계도'를 세포에 전달하는 과정입니다! 제작된 발현 벡터를 원하는 세포 (대장균, 효모, 동물 세포등)에 도입하느 ㄴ과정으로, 세포 종류에 따라 열 충격법, 전기천공법, 화학적 형질 전환, 바이러스 벡터 등 다양한 방법이 사용되는데, 세포가 '설계도'를 받아들여 단백질을 생산할 수 있도록 도와줍니다.

 

3. 단백질 발현 유도

✔ 세포에 '설계도'를 전달했으니, 이제 단백질을 생산해야겠죠? 발현 벡터 내 프로모터 종류에 따라 ITPG, 온도, 변화, 화학 물질 등을 사용하여 단백질 발현을 유도해요. 발현 조건 (시간, 온도, 유도 물질 농도 등)은 목표 단백질의 특성에 따라 최적화해야 한다는 점! 마치 공장의 생산 라인을 가동시키는 것 처럼, 적절한 조건을 설정하여 단백질 생산을 시작하는 단계입니다.ꔛ

 

4. 단백질 추출 및 정제

✔ 세포가 단백질을 생산했다면, 이제 원하는 단백질만 분리해야 해요. 단백질 발현 후 세포를 깨어 단백질을 추출하고, 크로마토그래피 (친화성, 이온 교환, 겔 여과 등) 등의 방법으로 정제하게 됩니다. 불필요한 물질들을 제거하고 원하는 단백질만 순수하게 얻는 과정!

 

5. 단백질 발현 및 정량 분석

✔ 정제된 단백질이 제대로 발현되었는지, 얼마나 발현되었는지 확인해야 겠죠? SDS-PAGE, western blotting 등의 방법을 사용하여 단백질 발현 여부와 발현량을 확인하고, 단백질 농도 측정법을 사용하여 정제된 단백질의 양을 정량합니다! 이 과정은 마치 완성된 제품의 품질과 수량을 검사하는 과정과 같아요

 

6. 단백질 기능 분석

✔ 마지막으로, 얻어진 단백질이 제대로 작동하는지 확인해야 해요. 효소 활성 측정, 단백질-단백질 상호작용 분석 (면역 침강법, 효모 two-hybrid 시스템 등), 단백질 구조 분석 (X선 결정학, NMR 등) 등 다양한 방법을 사용하여 단백질 기능을 분석합니다. 마치 제품의 성능을 테스트 하는 과정이라고 할 수 있어요.

 

 

 

👩🏻‍🎓 이처럼 단백질 발현은 복잡하고 다양한 실험 기법들이 유기적으로 연결된 과정이예요.

각 단계별로 정확한 실험과 분석을 통해 원하는 단백질을 얻어 원하는 단백질을 얻을 수 있구요☝️

 

 

원스텝으로 끝낼 수 있는 A-Z 실험 노하우에 대해서 자세히 포스팅 해보도록 할께요 ꔛ ෆ˙ᵕ˙ෆ