Analyzing the 3D structure of a protein is fundamental in understanding the function of the protein and its interaction with other biomolecules. Recently, protein structure analysis using the cryo-EM has become prevalent among structural biologists due to the rapid advances in microscopes, detectors and the computer software that process the data. However, elucidating the 3D structure of a small-sized protein is still a challenge. There have been many different approaches to solve this problem. One of the solutions is to develop a scaffolding system that is relatively bigger in size than the target protein. By linking the small-sized target protein to the relatively bigger scaffolding system, imaging is expected to become considerably easier. In this research, we designed and tested a novel scaffolding system based on antibodies. Antibodies are connected to other proteins of renowned protein interactions to create a new protein complex. By changing the types of antibodies of the scaffolding system, we hope to develop a universal scaffolding system appropriate for analyzing 3D structures of various small-sized proteins.
단백질의 구조 분석은 그 단백질의 기능 및 다른 생체분자와의 상호작용을 이해하는 데 매우 중요하다. 초저온 전자현미경을 이용한 단백질 구조 분석은 현미경과 디텍터, 그리고 이미지 데이터를 처리하는 컴퓨터 소프트웨어의 비약적 발전으로 인해 최근 구조생물학 분야에서 가장 각광받고 있는 분석 방법이다. 그러나 여전히 작은 크기의 단백질 구조를 분석하는 데는 많은 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 시도되고 있다. 이중 하나로 작은 크기의 표적 단백질을 상대적으로 큰 크기의 스캐폴딩 시스템과 연결하여 전체 복합체의 크기를 키워줘서 이미징을 용이하게 하는 방법이 있다. 본 연구는 작은 크기의 표적 단백질 구조 분석에 이용하기 위한 이러한 스캐폴딩 시스템을 설계하고 개발하기 위해 진행되었다. 새로 설계한 스캐폴딩 시스템은 기존에 알려진 다양한 단백질의 분자간 상호작용을 이용하여 항체 분자를 연결하는 데 초점을 맞췄다. 시스템의 기반이 되는 항체의 종류를 바꿔가면서 다양한 표적 단백질의 구조 분석을 용이하게 하는 도구를 개발하는 것이 본 연구의 목표이다.
