4.1.6 구조 생물학

생화학과

2011026023

우수정

Contents

1. 구조생물학의 개요

2. 해외동향

3. 국내현황

4. 발전과제

5. 결론

1. 구조 생물학의 개요

1. 구조 생물학의 개요

단백질 대량 발현 및 정제 기술, 결정화 로봇의 진보, 방사

광 가속기를 이용한 위상의 결정 등 관련기술의 비약적인

발전

구조규명이 가능한 단백질의 범위가 넓어지고 속도가 빨

라짐

신약개발에 응용하는 연구가 활발함

2. 해외동향

(1) GPCR의 구조 및 응용

G-protein coupled receptor

(G-단백질 복합 수용체)

7개의 helix 구조가 중심

질병치료제 개발에 많이 사용되는

대표적인 막단백질

(2) PK의 구조 및 응용

2. 해외동향

Protein Kinase

(단백질 인산화 효소)

PK의 구조 중 ATP 결합

부위가 신약 결합부위로

많이 사용됨.

리간드 선택성 문제가 있어서

최근에는 알로스테릭 부위를

사용하려는 노력이 진행됨

(2) PK의 구조 및 응용

2. 해외동향

(3) 4세대 가속기 기술의 개발

단분자 상태의 원자수준 구조규명을 위해 두 가지의

조건을 충족

1. 강한 빛에 의해 단분자에서 나타나는 회절도 측정이 가

능

2. 방사선에 의한 damage가 일어나는 것보다 빠른 시간에

회절이 일어나고 detector에서 측정이 가능

구조규명을 위한 회절공간의 자료를 모두 얻을 수 없으므

로 동일한 시료를 여러 개 사용하여 측정하는 방법이 필요

시료를 한 분자씩 분무하는 기술이 개발됨.

이때 단분자들의 상대적 위치를 효과적으로 찾아내는 기

술도 개발됨.

2. 해외동향

(3) 4세대 가속기 기술의 개발

2. 해외동향

(1) PP의 구조 및 응용

PK에 의해 인산화된 단백질의 인산기를 떼어내는 역할

암, 당뇨병, 면역질환의 치료제 표적

구조기반 신약설계를 통한 다양한 골격의 저해제 화합물을

선별

(2) 중요 단백질의 구조규명

유비퀴틴 라이게이즈, ATP 의존 단백질분해효소 등 국내 연

구가 높은 수준의 학술지에 발표됨

(3) 4세대 가속기의 건설

2010년부터 미국에서 가동 시작

한국도 올해 2012년부터 건설이 시작되어 2014년 완공 예

정(유럽보다 앞선 세계 3번째)

3. 국내현황

구조생물학을 이용한 연구는 더욱 가속화 될 것으로 보임

4세대 가속기를 이용하면 결정을 만들지 않고도 단백질의

구조를 원자수준에서 규명하는 것이 가능하게 되었으므

로 막단백질의 구조를 활용한 신약 개발에 공헌

한국은 짧은 역사를 가지고 있지만 구조생물학을 응용한

생명현상 연구와 신약개발에 더욱 큰 공헌을 할 수 있을

것으로 예상됨.

4. 발전과제

이 발표 내용이 실험 세미나와도 관련 있는 내용이라서 많

은 것을 알 수 있었던 좋은 계기였던 것 같다. 처음 들으면

생소할 수도 있는 구조 생물학이라는 학문이 이제 조금은

친숙하게 느껴진다. 얼마 전에 배운 GPCR이라던지 여러

가지 기술들이 어디에 어떻게 쓰여지는지 알 수 있는 시간

이었다. 최근 신약개발에 사용되는 분야에 대해서도 알 수

있었다. 이 분야가 더 많이 발전 되어서 더 빠르고 더 정확

하게 단백질의 구조를 규명하여 특정 질병에 사용할 수 있

는 표적 신약을 개발하는데 많은 도움을 주길 바라고 나

도 그 도움에 일조할 수 있는 좋은 연구원이 되고 싶다.

5. 결론

http://www.biochem.mpg.de/baumeister/

http://www.caliperls.com/products/contract-research/in-

vitro/gpcrs/gpcr-functional/

http://jkweb.berkeley.edu/external/pdb/2006/pellicena-

cosb/index.html

Reference

Thank You !