X-ray Reflectivity Study of Fibronectin Unfolding on Lipid Bilayers of Varied Charges
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 신관우
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000063612
- UCI I804:11029-000000063612
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
Extracellular matrix(ECM) is an intricate, non-cellular network existing in all tissues and organs. Not only serving as a mechanical scaffold but also having a significant role in cell signaling, is it composed of two major classes of macromolecules: proteoglycans(PGs) and fibrous proteins. In nature, among these fibrous proteins, fibronectin(FN) has been known to form extended fiber network when binding to the specific receptors in anionic environment of PGs. Seeking to associate this phenomenon with charge-specific reaction, there have been several attempts mimicking the PGs’ anionic system and some of them already observed the same effects. In our research, as part of the aligning efforts, we opted for supported lipid bilayer with various charges as a basis system and adsorption of FN has been studied with x-ray reflectivity(XRR). The supported bilayer was formed on Si substrates by vesicle ruptures and composed of zwitterionic DOPC and anionic DOPS mixtures. FN has been incubated on lipid bilayers at least for 12 hours before measuring. Whole measurements were performed in a designed liquid chamber and laboratory source of Mo Kα radiation was used to penetrate the water medium effectively. Vertical structural changes of each compartment sectioned by specific model were studied as a function of charge and time. Our results, however, show that there are not noticeable changes in either term. This unexpected scenario has provided the profound insight for electrolytes in buffer and presented the possibilities of another paradigm.
more초록/요약
본 연구에서는 ECM 단백질 중 하나인 Fibronectin(FN)에 대한 흡착 정도 및 그에 따른 mechanical 특성을 미시 관점에서 파악하기 위해 supported lipid bilayer를 기본 모델로 삼아, x-ray reflectivity를 이용하여 구조분석을 진행하였다. lipid membrane을 친수성이 가미된 solid 기판 위에 형성시킴으로써 실제 liposome에 비해 비교적 안정된 형태로서 그 구조를 유지할 수 있다는 장점이 본 모델의 핵심이며, 나노 수준의 구조 분석을 실시간, 정량적으로 그리고 biologically-favorable한 조건에서 할 수 있다는 점이 x-ray reflectivity가 기존 optical tool들에 비해 갖는 차별화된 특성이다. 특히 이전의 연구들에서 FN이 “음전하” 환경에 attracted & adsorbed, 나아가 strong한 fibril network를 형성한다는 것을 이미 확인한 바, 그를 이용하여 본 연구에서는 새로운 시스템인 쯔비터이온성(zwitterionic) DOPC분자와 음전하를 띠는 DOPS분자의 mixture를 고안 및 각 구성비율로 조성 후(DOPS 0%, 5%, and 20%), 이러한 전하의 차이가 FN의 흡착정도 및 fibrillogenesis에 미치는 영향을 파악하였다. 하지만 기존의 선례들에서 보였던 음전하 환경에서의 강한 attraction과는 예상 외의 결과로서, 본 실험 결과에서는 DOPS분자 비율에 따른 proportional한 상관관계가 보이지 않은 것은 물론, 모든 조성에서 FN이 흡착되지 않은 결과가 나왔다. 이에 대해 본 고에서는 현 결과와 관련되어 여러 가지 가능성을 제시 및 기존의 가설들과 비교, 분석하는 과정을 상세히 기술하였다. 본 고에서 제시된 발안들은 본 연구에 뒤따르는 후속연구의 토대가 될 것이며, 그것의 결과로서 현 연구는 다시금 통찰의 과정을 거치게 될 것이다.
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