KIC News, Volume 19, No. 3, 2016
KIC News, Volume 19, No. 3, 2016 71
분자 혼잡을 계측할 수 있는 형광 단백질 ‘GimRET’을 개발
일본 이화학연구소(RIKEN) 생명시스템연구센터 첨단바이오이미징연구팀 모리카와 다카미츠(森川高光) 대학원생과 와타나베 토모노부(渡邉朋信) 연구진은 세포 내의 분자 혼잡 상태에 따라 색이 변하는 형광 단 백질 ‘GimRET (Glycine inserted mutant fRET sensor)’을 개발하는 데 성공했다.
연구진은 기존의 형광 단백질에 불과 한 개의 아미노산을 삽입하는 것만으로도 분자 혼잡 상황에 따라 밝기가 변하는 것을 발견했다. 이 독특하고 효과적인 방법에 많은 연구자들이 관심을 갖게 되어 이번 공동 연구 그룹이 만들어졌으며, 분자의 혼잡 상태에 따라 색이 변하는 형광 단백질 ‘GimRET’을 개발⋅실증하 게 되었다.
GimRET에서 나오는 형광 색상을 분석함으로써 분자의 정체를 평가할 수 있으며 동시에, 광학 현미경을 이용하여 GimRET 세포 내에서의 확산 속도를 측정할 수 있다.
형광 단백질에 아미노산을 삽입하는 간단한 아이디어가 분자 혼잡을 정량적으로 평가하는 방법의 개발 로 이어졌으며, 앞으로 지금까지 불가능했던 분자 혼잡 및 세포 기능의 관계에 대한 논의가 가능해질 것으 로 전망된다. 또한 GimRET은 기초적인 생명 과학 분야뿐만 아니라 아밀로이드시스 등의 분자 혼잡이 관 련된 질병의 원인을 규명하는 등 의학 분야에서도 도움이 될 것으로 기대된다.
본 연구는 3월 19일 영국 과학지 Scientific Reports 온라인 판에 게재되었다(※발표논문참조).
※ 발표논문 : Takamitsu J. Morikawa, Hideaki Fujita, Akira Kitamura, Takashi Horio, Jotaro Yamamoto, Masataka Kinjo, Akira Sasaki, Hiroaki Machiyama, Keiko Yoshizawa, Taro Ichimura, Katsumi Imada, Takeharu Nagai, Tomonobu M. Watanabe, “Dependence of fluorescent protein brightness on protein concentration in solution and enhancement of it”, Scientific Reports, 09 March 2016
DOI:10.1038/srep22342
Figure 1. 분자 혼잡에 반응하는 형광 단백질 개발의 기본적인 아이디어.
출처 : 2016.03.09. RIKEN (http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160309_1/) 작성 : 소 대 섭 (한국과학기술정보연구원)
