단백질 1차 구조는 단백질 폴리펩타이드 사슬을 구성하는 선형 아미노산 서열입니다. 단백질 서열 분석은 단백질의 전체 아미노산 서열을 확인하는 과정입니다. 단백질 서열 분석을 통해 얻은 정보는 다양한 가치 있는 용도로 사용됩니다. 예를 들면, 1. 단백질의 식별, 2. 분자 클로닝의 탐침 설계, 3. 면역원으로 사용될 수 있는 펩타이드 합성 등이 있습니다.
단백질 서열 서비스에는 두 가지 주요 방법이 일반적입니다: Edman 분해법(Harvey 및 Ferrier, 2011; Bauer 등, 1997)과 질량 분석(MS)(Sahukar 등, 2016). 현재 가장 널리 사용되는 단백질 서열 및 식별 방법은 질량 분석법이며, Edman 분해는 단백질 N말단을 특성화하는 가장 중요한 방법 중 하나입니다. 바이오타이파크 생명공학은나노 LC-MS/MS 나노리터 크로마토그래피 결합 탠덤 질량 분석및시마즈사의 Edman 분해 서열 시스템으로 단백질 서열을 분석하고 질량 분석 기반의 단백질 서열 분석 서비스를 제공하며, 단백질의아미노산 구성 분석,N말단 서열 분석,C말단 서열 분석과전체 서열 분석, 그리고Edman 분해에 기반한 단백질 N말단 서열 분석 서비스를 제공합니다. 이론적인 서열이 알려지지 않은 단백질에 대해서는, 데노보 서열 분석에 기반한단백질 데노보 서열 분석 서비스로 단백질 서열을 분석합니다.
질량 분석법은 단백질 서열 분석에 사용되며, Edman 분해법에 비해 질량 분석법은 더 민감하고, 더 빠르게 펩타이드를 분해할 수 있으며, 말단이 막히거나 수정된 단백질을 식별할 수 있다는 이점이 있습니다. 바이오타이파크 생명공학은 고해상도 질량 분석 기술 플랫폼을 활용하여 질량 분석에 기반한 단백질 서열 분석 서비스를 제공하며, 이는 측정된 표적 단백질 서열의 100%를 커버할 수 있습니다. 이 분석은 재조합 단백질이 완전하게 발현되었는지, 재조합 단백질 발현 과정에서 분열이 발생했는지를 확인하는 데 사용될 수 있습니다.
단백질 샘플 서열 분석 과정에서는 일반적으로 Trypsin만을 사용하여 단백질을 효소 절단하며, 식별된 펩타이드의 커버리지는 약 60% 정도입니다. 표적 단백질의 전체 서열 정보를 얻기 위해, 바이오타이파크 생명공학은 단백질 서열 분석 과정에서 일반적으로 사용되는 6가지 단백질 분해 효소(Trypsin, Chymotrypsin, Asp-N, Glu-C, Lys-C, Lys-N)를 각각 표적 단백질에 대해 효소 절단과 질량 분석을 수행하여, 파쇄된 펩타이드의 단편을 얻는 동시에 펩타이드 간의 조립을 통해 단백질 서열의 100%를 측정합니다. 바이오타이파크는 Thermo사의 최신 Obitrap Fusion Lumos 질량 분석기를 사용하여 단백질 샘플의 서열 분석을 수행하며, Obitrap Fusion Lumos 질량 분석기는 현재 해상도와 민감도가 가장 높은 질량 분석기로, 낮은 풍부도의 펩타이드 단편의 감도를 보장합니다. 또한 펩타이드 단편화 과정에서 HCD와 ETD 결합 모드를 사용하여 펩타이드 단편의 완전성을 보장합니다. 이를 통해 단백질 샘플의 N말단, C말단 서열 분석 및 단백질 전체 길이 서열 분석을 수행할 수 있습니다.
단백질 서열 분석 개요도
Edman 분해법에 의한 단백질 N말단 서열 분석
Edman 분해법은 단백질 N말단 아미노산 서열 정보를 얻을 수 있는 화학적 방법으로, Pehr Edman이 1950년대 초에 개발했습니다. 이 방법은 펩타이드 결합을 방해하지 않으면서 N말단의 아미노산 서열을 분석할 수 있습니다(Hunkapiller, 1988; Liu 등, 2016).
Edman 분해법은 단백질 샘플의 N말단 서열 분석에서 널리 사용됩니다. 그러나 실제 응용에서는 Edman 분해법도 한계가 있습니다. 예를 들어, N말단이 막히거나 화학적으로 수정된 경우 Edman 분해법을 사용할 수 없습니다. 이때는 고급 나노 LC-MS/MS 나노리터 크로마토그래피 결합 탠덤 질량 분석 플랫폼을 사용하여 N말단 서열을 질량 분석할 수 있습니다. 질량 분석 플랫폼은 말단이 막히거나 수정된 단백질의 서열 분석을 수행할 수 있으며, Edman 분해법과 상호 보완하여 N말단 서열 분석 서비스가 원활하게 진행되도록 합니다. 바이오타이파크 생명공학은 시마즈사의 Edman 서열 시스템을 사용하여 순수화된 단백질 제품, 단백질 백신 및 다양한 단백질 샘플의 N말단 서열 분석 서비스를 제공합니다. 당사의 서열 분석 시스템을 사용하면 N말단의 최대 30개 아미노산의 서열 정보를 측정할 수 있습니다.
샘플 준비
샘플 준비에는 다양한 방법이 있으며, 특정 방법이 최상의 샘플 준비 방식이라고 할 수는 없습니다. 각 샘플 준비 방법은 고유의 장단점을 가지고 있습니다. 특정 샘플 준비의 최적 방법은 실험실의 경험 및 일반적인 방법과 결합하여, 수율, 순도, 비용 및 속도에 대한 요구 사항을 참조하여 결정할 수 있습니다. 단백질 서열 분석 샘플 준비에 가장 자주 사용되는 방법은 다음과 같습니다:
1. 소듐 도데실 설페이트-폴리아크릴아미드 겔 전기영동(SDS-PAGE)
2. 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)
3. 모세관 전기영동(CE)
*샘플 준비 방법을 선택할 때 고려해야 할 요소는 다음과 같습니다: 1) 실험 주기 요구 사항; 2) 샘플의 순도 요구 사항; 3) 필요한 단백질의 품질. 만약 샘플 준비 조건이 갖춰지지 않았다면, 바이오타이파크 생명공학의 일괄 단백질 분석 서비스가 샘플 준비 서비스를 제공하니, 문의 주시기 바랍니다.
샘플 관련
바이오타이파크 생명공학의 일괄 단백질 서열 분석 서비스는 PVDF 막, 젤 점, 젤 스트립, 용액 등 다양한 상태의 샘플에 대해 단백질 서열 분석을 수행할 수 있습니다. 샘플 운송은 일반적으로 많이 발생하는 문제입니다. 잘라낸 단백질 스트립은 밀폐하여 포장하고, 아이스팩을 사용하여 운송하면 됩니다. 용액 샘플은 진공 건조 또는 냉동 건조 후 아이스팩을 사용하여 운송할 수 있으며, 드라이아이스를 통해 샘플을 운송할 수도 있습니다. 문의 주시기 바랍니다.
