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변성 효과에 따른 특정한 위치에 염료를 붙인 단백질의 접힘 풀림 현상에 관한 단분자 FRET 연구 = Single molecule fret studies of folding and unfolding states of site-specific labeled protein by denaturant effect
서명 / 저자 변성 효과에 따른 특정한 위치에 염료를 붙인 단백질의 접힘 풀림 현상에 관한 단분자 FRET 연구 = Single molecule fret studies of folding and unfolding states of site-specific labeled protein by denaturant effect / 이태선.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2010].
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Single molecule fluorescence resonance energy transfer (smFRET) is one of the powerful approaches to understand biological phenomenon including conformational or structural changes of biomolecules. Using total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy, this approach requires a labeled protein by a fluorescence dye pair as a donor and acceptor. For the efficient measurement of protein, site-specific labeling with two different residues had been a considerable issue comparing with conventional, random labeling using double cysteines. We suggest a protein labeling method using an incorporation of unnatural amino acid at a specific position for dual labeling with a cysteine labeling at another position. The protein we used for labeling was maltose binding protein (MBP), one of the informative proteins, already well known by crystallography, NMR and other biophysical techniques. MBP was dually labeled via incorporation of $\rho-azido-L-phenylalanine$ and cysteine at each specific position for immobilization on a surface to measure smFRET analysis for protein unfolding and refolding with real-time and ensemble data. From the observation, a site-specifically labeling protein might provide more stability to maintain its own structure even if a randomly labeled protein might disrupt folding structure, at least in case of MBP. In this sense, we can use single molecule FRET analysis for protein conformation or structure with introduction of an efficient protein method.

단분자 FRET 분석은 생물분자들의 구조나 형태를 포함한 생물학적인 현상들을 이해하는 가장 강력한 도구들 중에 하나이다. 전반사 현미경을 통한 FRET 분석은 에너지를 주는 형광염료와 받는 형광염료가 달린 단백질을 필요로 한다. cysteine에 염료를 다는 방법을 통해 두 염료를 무작위 하게 붙인 기존에 방법의 단점을 보완하기 위해, 비자연적인 아미노산결합을 통한 새로운 방법을 더해 두 곳의 위치에 특정 염료만 붙을 수 있는 방법을 이용하여 단분자 FRET 연구에 적합한지를 알아보았다. 본 실험을 위해서, 구조적으로 매우 잘 알려진 MBP를 이용하였으며, 단분자 FRET방법을 이용하여 많은 개개인의 분자들을 동시에 측정함을 통해 통계적인 분석과, 실시간 시간경로를 탐색하여 단백질 변성물질의 유무에 따른 두 염료 사이의 거리를 정성적으로 분석하였다. 그 결과, 각 위치에 다른 염료를 붙인 단백질은 안정되고 일정한 구조를 보이는 데 반해, 임의의 두 위치에 염료들을 붙인 단백질은 구조적 불안정성을 나타냈고, 염료 붙이는 이후의 단백질 고차구조의 안정성이 떨어지는 것으로 예상하고 있다. 이와 같은 분석을 통한 좋은 샘플 선택을 통해, 좀더 정밀한 단분자 FRET 분석을 가질 수 있다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MPH 10011
형태사항 vii, 31 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Tae-Sun Lee
지도교수의 한글표기 : 윤태영
지도교수의 영문표기 : Tae-Young Yoon
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 물리학과,
서지주기 참고문헌: p. 29-31
주제 단분자 FRET
전반사현미경
MBP
단백질 접힘
smFRET
TIRF
MBP
protein folding
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