인공 단백질 합성은 어떻게 이루어지나요??
안녕하세요.
인공적으로 만들어지는 단백질이 있던데, 이 인공 단백질의 합성은 어떻게 이루어지나요?
답변 부탁드립니다...
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
단백질은 여러종류의 아미노산이 펩티드결합을통해 사슬을 이루며 만들어집니다.
목표하는 단백질을 구성하기위한 아미노산들을 한데섞어 열을가하거나 오랜시간 방치해두면 자연적으로 결합하여 단백질이 형성됩니다.
이외에도 생물체의 합성메커니즘을 활용하기도 합니다.
인공 단백질 합성은 자연에서 발견되는 단백질의 구조와 기능을 모방하거나, 완전히 새로운 특성을 가진 단백질을 인위적으로 만드는 기술입니다.
인공 단백질 합성의 가장 주요 방법은 유전자 재조합입니다.
컴퓨터를 이용하여 원하는 아미노산 서열을 가진 단백질의 유전자 염기서열을 설계하고 설계된 유전자 서열을 화학적으로 합성하거나, 유전자 조작 기술을 이용하여 기존 유전자를 변형합니다. 그리고 합성된 유전자를 미생물이나 동식물 세포에 도입하여 목표 단백질을 생산하도록 하는 것입니다.
그리고 단백질 공학을 이용하기도 합니다.
자연에서 발견되는 단백질의 구조를 분석하고, 특정 아미노산을 다른 아미노산으로 치환하거나, 새로운 아미노산을 삽입하여 기능을 향상시키는 것이죠.
이는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 단백질이 어떻게 접힐지 예측하고, 원하는 구조를 가진 단백질을 설계하는 것입니다.
마지막으로 무작위 돌연변이를 유발하기도 합니다.
유전자 서열에 무작위로 돌연변이를 유발하여 다양한 변이체 라이브러리를 생성하고 생성된 라이브러리에서 원하는 기능을 가진 단백질을 선별하는 것입니다.
인공 단백질 합성은 주로 유전자 조작과 화학적 합성 두 가지 방식으로 이루어집니다. 유전자 조작을 통한 방식에서는 원하는 단백질을 생성하는 유전자를 미생물, 동물 세포 등에 삽입하여 세포가 단백질을 합성하게 합니다. 이렇게 만들어진 단백질은 인슐린과 같은 의약품 제조에 널리 활용됩니다. 화학적 합성법은 아미노산을 일일이 결합시키는 방식으로, 작은 크기의 단백질이나 특정 펩타이드를 만들 때 사용됩니다. 이 두 방법 모두 정밀한 조절과 특수 장비가 필요해 실험실 환경에서 복잡한 과정을 거쳐 합성됩니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 인공단백질은 인공적으로 설계된 아미노산 배열이 있기 때문에 이 배열을 갖는 단백질 또는 기존의 단백질을 바탕으로 화학적 및 유전공학적 방법으로 수정 및 변화시킨 겁니다. 감사합니다.