A single-molecule dissection of ligand binding to a protein with intrinsic dynamics

이상화 박사, 홍성철 교수는 KAIST 김학성교수 팀과 공동으로 단백질 receptor가 ligand를 인식하는 메커니즘에 대한 연구결과를 Nature Chemical Biology지에 게재하였다. 정교한 생명현상은 생체분자들의 상호작용이 무작위적이지 않고 정해진 상대하고만 일어나기 때문에 가능한데 생체분자간 상호작용에서 보여지는 이러한 높은 특이성(specificity)을 설명하기 위해 lock and key model, induced fit model, conformational selection model 등이 제시되어 왔다. 이러한 이론 모델들을 실험으로 검증하는 것은 지난 100여년 동안 생물물리학에서 풀리지 않은 문제 중의 하나였는데 홍성철교수 연구팀은 단백질의 모양변화와 ligand의 결합과정을 단일분자 수준에서 실시간으로 관찰하는데 성공함으로써 maltose 결함 단백질(MBP: maltose binding protein)이 기존에 믿어지던 conformational selection mechanism이 아니라 induced fit mechanism을 통해 ligand를 인식함을 보였다.