단백질-단백질 상호작용 개요

PPI는 두 개 이상의 단백질이 물리적으로 상호작용할 때 발생하며, 거의 모든 생물학적 과정을 주도합니다. 예를 들어 효소-기질 상호작용, 수용체-리간드 신호 전달 연쇄, 세포 주기 조절, 세포골격과 같은 구조적 조립체 등이 있습니다.

네, 단백질은 다른 단백질과 상호작용합니다. 이러한 상호작용은 신호 전달, 세포 구조, 대사 경로를 포함한 많은 생물학적 과정에 중요합니다.

단백질-단백질 상호작용을 끊는 것은 여러 방법을 통해 달성할 수 있습니다:

• 단백질 중 하나에 결합하여 상호작용을 방해할 수 있는 작은 분자를 설계하거나 사용하는 것.
• 단백질-단백질 상호작용을 경쟁적으로 억제하기 위해 상호작용 부위를 모방하는 펩타이드 사용.
• 유전자 공학을 통해 상호작용 부위의 아미노산을 변경하여 결합을 방지합니다.
• 단백질 중 하나에 특이적으로 결합하는 항체가 상호작용을 차단합니다.
• pH, 온도 또는 이온 강도와 같은 조건을 변경하여 상호작용을 불안정하게 만듭니다. 이는 결합 분석에서 바이오센서를 재사용하기 위해 자주 사용됩니다.
• 표적 단백질 분해와 같은 기술을 사용하여 상호작용하는 단백질 중 하나를 제거합니다.

이러한 방법은 종종 단백질 기능 연구와 치료적 중재 개발을 위해 연구 및 신약 개발에 사용됩니다.

PPI 테스트는 여러 단계를 포함하며 다양한 기술을 사용하여 수행할 수 있습니다.

먼저, 단백질의 특성, 상호작용 유형, 그리고 결합 친화도, 동역학 또는 구조적 세부 사항과 같은 필요한 정보에 기반하여 적절한 방법을 선택하세요.

다음으로, 단백질 샘플을 준비하세요. 필요한 경우, FRET 또는 MST와 같은 기술을 위해 검출을 용이하게 하는 형광 또는 기타 적절한 태그로 단백질에 라벨링하세요.

선택된 방법에 따라 실험을 수행한 후, 데이터를 분석하세요. 마지막으로, 상호보완적인 기술을 사용하여 발견 사항을 확인하거나 실험을 반복하여 결과의 신뢰성과 재현성을 검증하세요.

단백질-단백질 상호작용(PPI)을 연구하는 데 사용되는 일반적인 기법은 다음과 같습니다:

• 특정 항체를 사용하여 단백질 간의 물리적 상호작용을 감지하는 방법.
• 효모에서 보고자 유전자의 활성화를 감지하여 단백질 상호작용을 식별하는 유전학적 접근법.
• 미세유체 없이 실시간으로 결합 동역학, 친화력 및 분석물 농도를 측정하는 라벨 프리 기술.
• 실시간으로 결합 동역학과 친화력을 측정하는 또 다른 라벨 프리 기술.
• 원자 수준의 단백질 복합체 3D 구조를 결정하는 데 사용됩니다.
• 용액 상태의 단백질 복합체 구조와 동역학에 대한 정보를 제공합니다.
• 형광 표지된 두 단백질 사이의 에너지 전달을 측정하여 상호작용을 연구하는 기술.
• 교차 연결 또는 친화력 정제와 결합하여 복합체의 단백질을 식별하고 정량하는 데 사용됨.
• 단백질 결합 중 열 변화를 측정하여 상호작용의 열역학을 결정합니다.
• 온도 구배에서 분자의 이동을 측정하여 결합 친화력과 동역학을 연구합니다.

바이오층 간섭계 (BLI)는 단백질-단백질 상호작용을 연구하는 데 사용되는 기술입니다. 바이오센서 표면에서 반사된 빛의 간섭 패턴 변화를 감지하여 실시간으로 결합 사건을 측정합니다. 한 단백질은 센서에 고정되고 다른 단백질은 용액 상태입니다. BLI는 표지화 없이 결합 동역학, 친화력 및 특이성에 대한 정보를 제공하여 단백질 상호작용 분석에 귀중한 도구가 됩니다.

BLI 기술은 유체가 없는 설계를 가능하게 합니다. 복잡한 미세유체 시스템이 필요한 다른 기술과 달리, BLI는 간단한 딥-앤-리드 형식을 사용하여 막힘과 교차 오염의 위험을 제거하고 실험 설정을 단순화합니다.

또한, BLI는 세포 용해물 또는 정제되지 않은 단백질 혼합물과 같은 조직 시료에서 상호작용을 측정할 수 있습니다. 이러한 기능은 초기 연구 및 고처리량 스크리닝에 특히 유용합니다.

바이오레이어 간섭계(BLI) 실험의 경우, 필요한 단백질의 양은 특정 분석 및 관련된 단백질에 따라 달라질 수 있습니다. BLI는 비파괴적 측정을 허용하는 플레이트 기반 형식을 사용합니다. 이는 초기 BLI 분석 후 샘플 플레이트를 추가 실험에 재사용할 수 있음을 의미합니다. 이 기능은 귀중한 샘플을 보존할 뿐만 아니라 후속 분석 또는 분석을 가능하게 하여 실험 워크플로우의 효율성과 다양성을 향상시킵니다. 신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과를 보장하기 위해 예비 실험을 기반으로 농도와 양을 최적화하는 것이 중요합니다.

일반적으로 실험에 필요한 것은 다음과 같습니다:

• 일반적으로 바이오센서에 고정하기 위해서는 단백질의 몇 마이크로그램(µg)이 필요합니다. 정확한 양은 단백질의 분자량과 고정화 전략에 따라 달라집니다.
• 용액 내 단백질(분석물)의 경우, 나노몰(nM)에서 마이크로몰(µM) 범위의 농도가 일반적으로 사용됩니다.

표면 플라즈몬 공명(SPR)은 단백질-단백질 상호작용을 연구하는 데 사용되는 기술입니다. 이 기술은 연구자들이 표지 없이 실시간으로 단백질 간 상호작용의 결합 친화력, 동역학 및 특이성을 측정할 수 있게 해줍니다. SPR에서는 한 단백질을 센서 칩에 고정시키고 다른 단백질을 표면 위로 흘려보냅니다. 단백질이 상호작용할 때 발생하는 표면 근처의 굴절률 변화를 측정합니다. 이를 통해 단백질 상호작용의 강도와 지속 시간을 포함한 상호작용에 대한 귀중한 데이터를 제공합니다.

표면 플라즈몬 공명(SPR) 실험에 필요한 단백질의 양은 특정 설정과 관련된 단백질에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 양이 필요합니다:

• 일반적으로 센서 칩에 고정하기 위해 단백질의 몇 마이크로그램(µg)이 필요합니다. 정확한 양은 단백질의 분자량과 고정화 방법에 따라 달라집니다.
• 용액 상태의 단백질(분석물)의 경우, 나노몰(nM)에서 마이크로몰(µM) 범위의 농도가 일반적으로 사용됩니다. 총 부피는 실험 설계와 반복 횟수에 따라 수백 마이크로리터(µL)에서 몇 밀리리터(mL)까지 다양할 수 있습니다.

신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과를 보장하기 위해 예비 실험을 바탕으로 농도와 양을 최적화하는 것이 중요합니다.