단백질 정제(protein purification) 방법에 대하여

단백질 정제란 복합 혼합물(complex mixture)로부터 단일 종류의 단백질을 분리하는 일련의 과정임.

 

단백질은 20종류의 아미노산으로 이루어져 있음.

 

단백질 정제를 하는 이유:

단백질의 기능 및 구조 연구, 약제와 진단을 포함한 상업적 사용을 위함

 

단백질의 구조:

1차 구조 - 아미노산의 서열

2차 구조 - 알파 나선 구조, 베타 병풍 구조

3차 구조 - 2차 구조가 접혀있는 모양

4차 구조 - 둘 이상의 개별 폴리펩타이드 사슬이 응집으로 이루어진 구조

 

단백질의 구조는 컴퓨터로 시뮬레이션 하거나(알파폴드), X-ray crystallography, 최근에는 Cryo-EM으로 찾을 수 있음.

 

세포를 용해(lysis)시키고 단백질을 추출(extraction)해야 함

용해를 시킬 때는 버퍼(buffer)가 필요함

버퍼에는 단백질이 분해되지 않도록 protease inhibitor를 버퍼에 섞어서 써야 함

 

용해를 일으키는 방법:

*효소 분해

*삼투압 쇼크

*균질화(homogenization)

*음파파쇄(sonication)

*계면활성제

 

정제 방법:

1. 비크로마토그래피 기술

* 분별법(Fractionation) - Ammonium sulfate 침전, PEG 침전 

* 막 한외여과(Membrane ultrafiltration)

* 분별 원심분리법 (Differential centrifugation)

* 전기영동(Eletrophoresis)

 

2. 크로마토그래피 기술

* 겔 여과 크로마토그래피(Gel filtration chromatography)

* 친화성 크로마토그래피(Affinity chromatography)

* 이온 교환 크로마토그래피(Ion exchange chromatography)

* 소수성 상호작용 크로마토그래피(Hydrophobic interaction chromatography)

* 역상 크로마토그래피(Reversed phase chromatography)