[분자생물학실험] Expression of Recombinant Proteins in E.coli

목차

1. Summary
2. Keyword
3. Introduction
4. Materials & Methods
5. Reseult & Discussion
6. Reference

본문내용

Summary
대부분의 생명체는 DNA에 의해 만들어질 수 있는 많은 경우의 수보다도 훨씬 적은 단백질만을 생산한다. 즉 예외의 경우도 존재하지만, 대게 수 많은 필요 이상의 DNA를 가지고 있다. 이는 유전자 발현을 조절하기 때문이다. 유전자 발현이 일어나야 하는 이유로는 4가지를 들 수 있다. 유전자 발현은 특정물질은 특정 시기에 필요하기 때문에 필요에 따라 생산량이 조절되기 위함이다. 또 만들어진 효소는 에너지나 특정물질을 계속 소모시키므로 합성과 활성이 조절되어야 한다. 세 번째로는 단위시간당 최대의 에너지를 생산하도록 여러 시스템간의 조절이 필요하다. 마지막으로 잘못 생산된 물질의 경우 생산시스템을 저해 내지 중지시켜야 한다. 우리는 이러한 유전자 발현을 조절하는 예로 lactose operon을 통해 살펴보았다. 우리의 insert DNA를 발현하기 위해 단백질을 얻는 과정에서 이용하였다. Lactose operon에 쓰이기 위해 lac promoter가 작용하는데 이들이 작용하기 위해서 lactose가 필요하다. 우리는 lactose와 유사물질이지만 분해가 되지 않아 protein 과발현에 용이한 IPTG를 사용하였다. 융합 단백질로는 GST를 사용했는데 융합단백질은 target 단백질의 분리를 쉽게 하기 위해 필요하다. GST 단백질에는 specific한 ligand가 존재하여 융합을 시킬 경우 target단백질을 affinity chromatography를 이용하여 분리할 수 있게 된다. 얻은 단백질은 질량의 차이를 이용한 분리방법인 SDS-PAGE를 이용하여 그 크기를 비교할 수 있게 된다.

Keyword
유전자 발현, lac operon, GST, SDS-PAGE

Introduction
어떤 특정 대사 경로의 효소를 암호화 하고 있는 유전자들이 단체로 조절되어 지는 데 경로의 단백질을 암호화 하고 있는 유전자들이 서로 가까이 함께 존재하면서 공통 프로모터로부터 조절을 받는다. 이를 polycistronic regulation이라고 하며, 이러한 유전자 집단을 operon이라고 한다.

참고자료

· http://www.genehunters.co.kr/Training/03_1.htm
· http://biochemistry.yonsei.ac.kr/biochem_workshop/protein_purify_ep.php
· http://www2.andong.ac.kr/~hysohn/Mnu_reg.ppt
· 레닌저 생화학 (하) 제5판 / David L. Nelson, Michael M. Cox (역자: 백형환, 윤경식, 김호식) / 월드 사이언스 / 2010.05.20 / p1118~p1121