Protein-protein interaction in cells plays key roles in many essential biological processes that are involved in gene expression, receptor-ligand interaction, enzyme assembly and the regulation of metabolic reaction. Identification of these interactions and characterization of their physiological significance constitute one of the main goals of current biological research. Towards this goal, several technologies including two-hybrid system, protein microarrays or chips have been developed and used for studying interactions. In this study, we have investigated the application of genetically engineered GBP-fusion protein to immobilize protein onto the solid chip and exploited its potential utility for biosensor application of viral diseases. In this approach, protein attachment is achieved through its specific affinity between GBP and gold surface, and no complicated chemical modification of solid supports is involved, thus making the molecular-level processing for nanostructural control at the lowest dimensional scale prospective. Two models were tested: SARS diagnosis via antibody detection and HBV infection diagnosis via antigen detection, both of which involves GBP-fusion protein as immobilizing avenue and AFM imaging, SPR and electrochemical assay were carried out to evaluate its characteristics.
GBP 재조합단백질을 이용한 바이오마커의 SPR와 전기화학적 검출
단백질-단백질간의 상호작용은 유전자 발현, 촉매반응, 대사반응 등과 같은 많은 생물공학적 기작에서 아주 중요한 역할을 한다. 이런 상호작용을 밝히고 그들의 생리적 의의를 밝히는 것은 현재 바이오기반 연구의 주요 목적중의 하나이다. 이를 실현하기 위하여 단백질 칩 등 많은 기술들이 개발되었으며 현재에도 형광검출법, 전기화학기법, 표면플라즈몬공명(SPR)법 등의 여러 가지 방법으로 개발되고 있다. 이 논문에서 우리는 재조합 GBP-융합 단백질을 이용하여 특정 인식단백질을 금표면위에 고정시켰으며 이로서 바이오센서로서의 잠재능력을 제시하였다. 본 연구에서 사용된 재조합단백질은 금 표면에 어떠한 처리를 하지 않아도 용이하게 결합되고 고유한 친화력에 의해 금 표면에 흡착되어 나노 수준에서 패턴에 대한 제어가 가능하다. 사스바이러스와 B형 간염 바이러스를 모델로 하여 주사터널링현미경분석, 전기화학분석, SPR 분석방법을 통해 금 표면에서 일어나는 항원-항체 반응을 규명하고자 하였다.