[미생물형질개량]맞춤전사인자를 도입한 미생물 형질개량 기술에 관한 고찰

소개글

맞춤전사인자를 도입한 미생물 형질개량 기술에 관한 고찰

목차

1. 서론
2. 맞춤 전사인자
3. 맞춤전사인자를 이용한 인위적 유전자 조절
4. 맞춤전사인자를 이용한 미생물 형질개량
5. 맺음말
6. 참고문헌

본문내용

1. 서론

모든 생물에서 유전자의 발현은 전사인자에 의해 조절된다. 전사인자 가운데는 특정한 유전자의 발현을 촉진시키는 역할을 하는 전사 활성인자도 있고 반대로 특정한 유전자의 발현을 억제시키는 역할을 하는 전사 억제인자도 있다. 만일 특정 유전자의 발현을 선택적으로 조절할 수 있는 전사인자를 인위적으로 제작할 수 있다면 이것은 의·약학분야뿐만 아니라 미생물관련 생명공학분야에서도 그 적용 가능성이 매우 크다고 할 수 있을 것이다. 이 글에서는 맞춤형 전사인자의 개념과 이를 이용한 유전자 조절 방법, 그리고 미생물분야에의 응용 가능성을 소개하고자 한다.


2. 맞춤 전사인자

대부분의 전사인자들은 보통 DNA에 결합하는 부분과 functional domain부분으로 구성되어 있으며 두 부분이 조립식으로 작용하는 특징을 가지고 있다. DNA에 결합하는 부분을 주어진 임의의 염기서열에 결합할 수 있도록 변경시킬 수 있다면 이에 적절한 functional domain을 연결함으로써 특정 유전자의 발현을 선택적으로 조절할 수 있는 맞춤 전사인자의 개발이 가능할 것이다.
Zinc finger 단백질은 맞춤 전사인자를 개발하는데 있어 가장 적절한 DNA 결합 모티브로 인식되고 있다. Zinc finger 단백질은 zinc 이온에 의해서 그 구조가 안정화되는 단백질을 통칭하는 것으로써 동물, 식물, fungi등 진핵생물에서 광범위하게 발견되고 있으며 일부 원핵생물에서도 발견된다. Zinc finger 단백질의 생체내 주요 기능은 특정 염기서열과 결합하여 전사인자로 작용하는 것이다. Zinc finger를 포함한 단백질이 zinc finger 부분의 작용으로 특정 염기서열에 결합하면 그 단백질의 다른 부분은 functional domain으로 작용하여 표적유전자의 전사를 조절하는 기능을 나타내게 된다.
Zinc finger 단백질이 맞춤전사인자의 가장 적절한 DNA결합모티브로 생각되는 이유는 첫째 그 구조의 조립성(modularity)에 있다. (그림 1)은 3개의 finger로 구성된 Zif268 zinc finger 단백질이 DNA와 결합하고 있는 X-ray 결정구조이다 (Pavletich and Pabo, 1991).
이 그림은 각각의 finger들이 서로 독립적으로 DNA의 3bp와 상호 작용함으로써 9bp의 특정염기서열(5`-GCG TGG GCG-3`)을 인식하는 것을 뚜렷하게 보여주고 있다. 한 개의 zinc finger unit이 3bp의 염기서열을 인지하기 때문에 G, A, T, C의 3bp 조합을 인식할 수 있는 64개의 서로 다른 zinc finger unit들을 확보하면 주어진 어떤 9bp 이상의 염기서열에 대해서도 그것에 특이적으로 결합할 수 있는 단백질을 조립하는 것이 가능하다.

참고 자료

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