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기술동향
동향 기본정보
단백질 공장에서의 칼륨(Potassium)이온 추적
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2019-07-01 00:00:00.000 |
| 내용 | 최근 영국 싱크로트론 기관인 Diamond Light Source에서 장파장 거대분자(macromolecular) 결정학 빔라인(I23) 연구를 통해 처음으로 박테리아 리보솜(ribosomes)에서 칼륨 이온의 위치를 입증하는 데 성공했다. 리보솜은 단백질 합성을 담당하는 세포소기관으로 생명 유지에 필수적이지만 그 구조와 기능에 있어 중요한 역할을 담당하는 메탈 이온(metal ions)의 위치에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. Nature Communications지에 게재된 이번 연구는 I23 빔라인의 새로운 응용분야를 보여주며 칼륨 이온의 중요한 역할에 대해 조명했다. 리보솜은 대부분의 생명체 세포 내에 존재하는 거대한 단백질 공장으로 유전정보를 단백질로 전환하는 역할을 수행한다. 리보솜은 세포에서 가장 복잡한 RNA-단백질 어셈블리이며 이 구조와 기능을 유지하기 위해서는 메탈 이온이 필요하다. 리보솜은 세포의 중요한 구성 요소 중 하나이지만, 이러한 큰 복합체 내에서 메탈 이온이 정확히 어디에 위치하는 지 정의된 바가 없었다. 기존 연구는 주로 마그네슘 이온을 중점으로 이루어졌기 때문에 메탈 이온은 크게 주목 받지 못했다. 이번 연구는 유전 및 분자생물학 연구소(IGBMC, 프랑스 스트라스부르)의 Gulnara Yusupova 및 Marat Yusupov박사를 포함한 국제공동연구팀이 수행했다. 연구팀은 리보솜 내에서의 칼륨의 역할에 대한 완전한 이해를 목표로 이번 연구를 수행했다. 연구팀은 I23빔라인을 통해 박테리아 리보솜 내에서 수 백 가지 칼륨이온을 정확하게 찾아냈다. I23는 칼륨 이온이 리보솜 RNA(rRNA)와 리보솜 단백질 구조의 전반적인 형성에 관여했을 뿐만 아니라 기능유지를 위해 중요한 역할을 담당하고 있다는 사실을 3차원으로 시연하는 데 성공했다. 이러한 결과는 세균성 리보솜의 복잡성에 대한 이해를 증대시켜 추후 잠재적인 치료 응용분야로 이어질 것으로 전망된다. 연구팀은 수백 개의 칼륨이온 중 상당수가 리보솜 내의 중요한 위치에 존재한다는 사실을 발견했다. 그 중 가장 중요한 칼륨이온은 리보솜에 유전정보를 전달하는 전달 RNA에 결합될 때 디코딩 센터(decoding center)를 안정화시키는 역할을 담당하는 것으로 밝혀졌다. 이와 같은 발견은 단백질 합성에 있어서 칼륨의 중요한 역할을 보여준다. 연구팀은 저온 전자현미경(cryo-EM) 및 결정학을 활용하여 리보솜을 설명하기 위한 지속적인 연구를 수행할 예정이다. |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2019005276 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 장파장,거대분자,결정학,빔라인,리보솜,칼륨 이온,단백질,RNA 2. Long-wavelength,macromolecular,crystallography,beamline,potassium ions,bacterial ribosomes,protein,RNA |