Structural dynamics study of heme proteins using time-resolved X-ray solution scattering = 용액상 시간분해 엑스선 산란법을 이용한 헴 단백질들의 구조 동역학 연구

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많은 단백질들이 실제 고유의 생물학적 기능을 수행하는 용액상에서의 단백질 구조 동역학 연구는 단백질의 구조, 기능, 동역학 사이의 근본적인 상관관계를 이해하는데 있어 매우 중요하다. 엑스선은 용액내 모든 원자들로부터 산란 및 회절하여 용액내 용질 분자의 구조변화 뿐만 아니라 주변 용매 분자와의 상호작용에 대한 정보를 제공하므로 용액상 시간분해 엑스선 산란법은 용액상 단백질의 구조 동역학을 연구하는데 있어 매우 적합하다. 본 논문에서는 용액상 시간분해 엑스선 산란법을 이용한 헴 단백질들의 구조 동역학 연구에 대해 기술하였다. 2장에서는 용액상 시간분해 엑스선 산란법을 이용하여 용액상 마이오글로빈의 구조동역학을 연구하였다. 우선 2.1장에서는 야생형 향유고래 마이오글로빈 (wild-type sperm whale myoglobin)의 용액상 광반응 경로를 규명하였다. CO 리간드 광분해 후 100 피코초부터 10 밀리초까지의 측정 시간 영역 상에서 구조가 서로 다른 4개의 반응 중간체 (B, C, D, and S)가 존재함을 확인하였다. 특히 측정 시간 영역 상에서 가장 먼저 관찰되는 반응 중간체 (B)는 헴 주변에 위치하는 말단 히스티딘 (distal histidine)과 광분해된 CO 리간드 사이의 서로 다른 상호작용으로 인해 구조적 하위상태 (conformational substates)를 가지게 되어서 두번째 반응 중간체 (C)로 전이함에 있어서 병렬 반응 경로 (biphasic transition)를 가짐을 밝혔다. 2.2 장에서는 타임 슬라이싱 기법 (time-slicing scheme)을 사용하여 일반적인3세대 방사광 가속기 (synchrotron)가 제공하는 시간분해능 (~100 피코초)보다 이른 시간 영역에서 일어나는 야생형 말 마이오글로빈 (wild-type horse heart myoglobin)의 용액상 구조 동역학을 연구하여 추후 4세대 방사광 가속기 (XFEL)를 이용한 후속 연구에 대한 초석을 마련하였다...
Advisors
Ihee, Hyot Cherlresearcher이효철researcher
Description
한국과학기술원 :나노과학기술대학원,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2015
Identifier
325007
Language
eng
Description

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 나노과학기술대학원, 2015.8 ,[viii, 128 p. :]

Keywords

time-resolved X-ray solution scattering; structural dynamics; heme protein; myoglobin; homodimeric hemoglobin; 용액상 시간분해 엑스선 산란법; 구조 동역학; 헴 단백질; 미오글로빈; 헤모글로빈 동종이합체

URI
http://hdl.handle.net/10203/202557
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=628932&flag=dissertation
Appears in Collection
CH-Theses_Ph.D.(박사논문)
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