Genetic incorporation of 3,4-Dihydroxy-L-phenylalanine biosynthesized from tyrosine by tyrosinases
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이현수
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000056249
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
자연계에 존재하는 20가지의 아미노산 외에 다양한 작용기를 가지는 비자연 아미노산(Unnatural amino acid, UAA)의 유전적 도입방법(Genetic incorporation method)은 단백질의 구조와 기능을 연구하고 개발하는 면에 많은 기여를 하였다. 이러한 UAA는 보통 합성에 의해서 만드는 방법이 일반적이며 상업적으로 구매하여 사용하기도 한다. 하지만 UAA의 종류에 따라서 가격도 천차만별이고 합성하는 방법 또한 복잡하여 많은 양을 실험에 사용하기 힘들다. 그래서 본 실험에서는 UAA를 구매하거나 여러 단계의 합성 및 정제를 통해서 얻는 방법이 아닌 medium내에서 생합성 하여 UAA를 얻는 방법을 사용하였다. 생합성을 하기 위해 사용한 단백질은 아미노산 중 tyrosine과 반응하여 melanin을 만드는 과정에서 속도 결정 단계 역할을 하는 Tyrosinase (TYR)를 사용하였다. 기존의 유전적 도입방법을 이용해서 UAA를 도입하는 방법은 Amber nonsense codon (TAG)과 이에 상응하는 tRNA/aminoacyl-tRNAsynthetase(aaRS) pair를 이용하는데, 본 연구에서는 TYR에 의해 생합성 된 UAA인 3,4-Dihydroxy-L-phenylalanine (DOPA)에 상응하는 pair인 tRNATyrCUA/DHPRS pair를 사용하여 목적 단백질인 Maltose Binding Protein (MBP)에 도입하여 발현하였다. 이 연구로 별도의 UAA 첨가 없이 생합성 한 UAA를 바로 사용하여 단백질에 도입하는 체계를 구축하여 만들고 나아가 다른 아미노산을 UAA로 생합성 할 수 있는 다른 종류의 단백질을 이용하면 다양한 UAA를 구매나 합성 없이 도입하여 대량의 변형 단백질을 쉽게 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
more초록/요약
The genetic incorporation method have been developed to site-specifically introduce unnatural amino acid (UAA) into target proteins by suppression of amber mutations (TAG codon) with acylated tRNAs. The ability to direct incorporation of ㅜunnatural amino acid site-specifically into proteins would greatly extend our ability to control the protein structure and function. But this method have some problems. Some of UAAs are expensive to purchase or hard to get by multiple synthesis. So, we studied to get UAA by using biosynthesis in the medium. This thesis describes the genetic incorporation of 3,4-Dihydroxy-L-phenylalanine (DOPA) biosynthesized from tyrosine by tyrosinase (TYR) into Maltose Binding Protein (MBP). It response to the amber nonsense codon (TAG) with corresponding tRNA/aminoacyl-tRNAsynthetase (aaRS) pair. DOPA was biosynthesized by TYR and genetically incorporated by using the previously evolved tRNA/aminoacyltRNAsynthetase (DHPRS) pair. The DHPRS was created by library then obtained through several steps of positive and negative selection. This method establishes the system of direct incorporation of biosynthesized ii UAA into protein without the addition of UAA. Furthermore, this system should facilitates to other UAA and their corresponding aaRS
more