혁신적 질량분석법, 단일 분자의 자연 상태 단백질 탐구 가능성 열어

Seoul칼텍 연구진이 새로운 지문 질량 분석법을 개발했습니다. 이 방법은 유기체 내 모든 단백질 연구 방식을 크게 향상시킬 수 있습니다. 기계 학습과 매우 작은 기기를 활용하여 과학자들은 이제 단일 분자 수준까지 입자와 분자의 질량을 더 정확하게 측정할 수 있게 되었습니다.

이 기술은 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 이전에는 질량 분석법이 생물 샘플을 변형시킬 수 있는 이온화 과정을 요구했으나, 새로운 방법은 이 과정이 필요 없어 단백질을 자연 그대로 연구할 수 있습니다. 이 혁신은 기존 문제들을 해결하는 데 목표를 두고 있습니다.

• 시료를 이온화하지 않고 보존하여 그 완전성을 유지합니다.
• 큰 단백질 복합체를 작은 조각으로 분해하지 않고 식별합니다.
• 수백만 개의 단백질을 실시간으로, 고속으로 분석할 수 있습니다.

과학자들이 복잡한 소형 장치인 나노전자기계 시스템(NEMS)에 새로운 기법을 적용했습니다. 이 기법의 장점은 장치의 형태에 대한 세부적인 지식 없이도 사용할 수 있다는 점입니다. 이를 통해 장기간 동안 더욱 정밀하게 진동을 측정할 수 있는 다양한 첨단 장치를 활용할 수 있습니다.

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연구팀은 새로운 방법을 사용하여 단백질 접힘을 돕는 단백질인 GroEL의 개별 입자를 측정했습니다. 이 방법은 과학자들이 단백질 복합체를 작은 조각으로 분해하지 않고 연구할 수 있게 하며, 이는 중요한 구조 정보를 잃지 않게 합니다. 전통적인 질량 분석법은 이러한 큰 복합체에서 한계를 보이기 때문에, 새로운 접근법은 더 효과적입니다.

이 기술은 각 단백질 입자를 고유한 프로필로 식별할 수 있습니다. 이러한 프로필을 기존 데이터베이스와 대조함으로써 연구자들은 미지의 입자의 질량을 쉽게 알아낼 수 있습니다. 이 과정은 간단하며, 입자가 장치 내 어디에 위치하든 정확성과 효율성을 높이는 데 기여합니다.

이 발전은 단백질 연구에 중요한 진전을 이룹니다. 단백질 상호작용을 이해하는 데 도움을 주며, 생물학과 의학 분야의 새로운 발견을 가속화할 수 있습니다. 원형 단일 분자 질량 분석법을 통해 세포의 작동 원리와 질병 발생, 그리고 치료법에 대한 깊은 이해를 얻을 수 있습니다.