All about Biotechnology, 바이오텍의 모든 것

제가 현재 근무하는 University og Georgia의 CCRC (Complex Carbohydrate Research Center)는 미국에서 당생물학 및 탄수화물화학으로 특화된 거의 유일한 연구센터입니다. 매년 5월이면 이곳에서 Annual Georgia Glycoscience Symposium이 열리는데 지난 주에 그 세번째 심포지엄이 열렸습니다. 아래는 그 프로그램입니다. 외부 초청 연사 5명이 왔는데 제 개인적으로는 기드온 데이비스의 Glycosyltransferase의 구조 및 메카니즘에 대한 강연이 제일 재미있었고 (제 연구랑 관련이 되니까요) Heather Desaire 교수의 숨쉼틈없이 하이톤으로 이어진 열정적인 강연이 기억에 남습니다. 한국에서 유명하다는 제리 하트 (Gerald ..

매년 타임이 선정하는 영향력있는 100인 리스트가 올해에 화제입니다. 미국 대통령인 죠지 부시가 빠졌고 공화당의 대선후보군들도 모두 탈락한 가운데 배럭 오바마가 첫 타자로 소개되고 힐러리 클린턴, 낸시 펠로시, 게다가 사이언티스트 & Thinker 섹션에 앨 고어까지 소개가 되었습니다. 뭐 정치적인 이야기를 이곳에서 하려는 것은 아니고, The Time 100에는 다섯가지의 카테고리가 있는데 1) Leaders & Revolutionaries 2) Artists & Entertainers 3) Scientists & Thinkers 4) Builders & Titans 5) Heroes & Pioneers 이렇게 다섯개입니다. 저 위의 그림에 나온 리스트가 안보이시는 분들을 위해 리스트를 공개하면, 위와..

(사진출처: 한겨레신문) 오늘 자 한겨레신문에 재미있는 기사가 실렸습니다. 뭐 이미 사이언스에서 다루었던 cellulosic ethanol에 대한 내용인데요. 덴마크의 "바이오가솔"이라는 회사를 방문해서 쓴 기사인가 봅니다. 기사에서는 "덴마크공대 구내에 위치한 이곳은 이른바 ‘제 2세대 바이오에탄올’을 생산하는 세계 최초의 공장"이라고 하는데 정말인지는 잘 모르겠습니다. 기사에 따르면 "덴마크공대 비르깃 아링 교수는 지난해 차세대 바이오에탄올 생산법을 개발한 뒤, 직접 이 벤처기업을 차렸다"는데 이미 지난 번 포스트에서 봤듯이 미국에선 6개 회사에 DOE의 펀드를 받아 상업적 생산에 들어갔거든요. 아무튼 "이 회사가 바이오에탄올을 만드는데 쓰는 원료목록에는 이밖에 볏짚, 밀집, 버드나무, 옥수숫대, 당..

이번 주 네이처에 흥미로운 논문이 하나 소개되었습니다. 키틴에 의한 면역반응과 천식에 관한 논문이었는데요. Chitin induces accumulation in tissue of innate immune cells associated with allergy p92 Nature. 2007 May 3;447(7140):92-6 Tiffany A. Reese, Hong-Erh Liang, Andrew M. Tager, Andrew D. Luster, Nico Van Rooijen, David Voehringer & Richard M. Locksley Full Text | PDF (821K) | 여기서 잠깐! 키틴이 천식을 일으키는군, 새우나 랍스터를 먹으면 안되겠네, 이런 생각을 하시면 좀 오버하시는 겁니다..

이번 주 네이처의 Nature Insight Review 섹션에 실린 특집을 보다보니 2001년 사이언스 특집을 생각하지 않을 수 없군요. 그동안 6년가까이 흐르면서 리뷰를 쓴 사람들이 좀 바뀌기도 했네요. 스크립스의 웡(Chi-Huey Wong)이나 버톨찌 (Carolyn R. Bertozzi), 로라 키슬링, 마커스 애비 (Markus Aebi) 등은 여전히 이 분야 최고의 인물들이죠. 전부 프린트해서 다시 한 번 읽어봐야 겠습니다. 아, 그리고 당생물학 관련 자세한 정보를 설명한 아래 사이언스사이트도 유용하니까 참고하세요. http://www.sciencemag.org/feature/data/carbohydrates.dtl#glycdata Carbohydrates and Glycobiology Ci..

방금 전에 받은 이번 주 네이처의 특집 (Insights)이 당생물학에 관한 내용이 실렸더군요. 제가 근무하는 CCRC (cpmplex Carbohydrate Research Center)에 왔던 사람들이 여럿있군요. Hung-wen Liu, Jeffrey D. Esko, Peter H. Seeberger, Ajit Varki 등등 나름 이 분야의 개척자들입니다. 일독을 해야겠습니다. Insight: Glycochemistry & Glycobiology - Produced with support from: Insight: Glycochemistry & Glycobiology Glycochemistry & Glycobiology p999 Joshua Finkelstein doi:10.1038/446999a..

뭐라고 말을 해야할지 모르겠습니다. 도저히 일손이 잡히지 않는군요. 범인이 한국인이 아니었다면, 아마 이정도까지는 아니었겠지요. 오늘 아침까지만 해도 중국친구들 만나면 뭐라 말을 해줘야 하나, 이건 너네 나라의 문제가 아니라 개인의 문제라고 말을 해줘야지 했었는데 오히려 제가 그런 소리를 미국 친구에게 들었습니다. 그런 면에서 반성도 해봅니다. 범인의 성격이 어떻고, 가족이 어떻고, 교우관계가 어떻고 국적과 영주권은 무엇이고, 심지어 이달 초에 과속딱지를 뗀 소식까지 여러가지 이야기들이 봇물처럼 나오고 있지만 잠시만 무고하게 숨진 젊은 친구들을 애도했으면 좋겠습니다. 친구와 형제와 자녀를 잃은 유족들과 버지니아텍의 모든 분들께 애도를 표합니다. 하나님의 위로가 있기를 기도할 뿐입니다.

단백질이 만들어지는 translation 과정의 첫번째 아미노산은 Met (methionine)입니다. 보통 Eukayrotes의 경우는 methionine이고 prokaryotes의 경우는 N-formyl-Met (fMet)이죠. 하지만 실제 단백질이 다 만들어진 다음에 보면 첫번째 아미노산이 Met이 아닌 경우가 많습니다. 대장균의 경우는 약 50%이상의 단백질에서 첫번째 아미노산이 Met이 아닌 다른 아미노산이 발견된다고 합니다. 이렇게 N-terminal Met이 잘라져 나가는 현상을 N-terminal Methionine Excision (NME)하고 하는데 거의 모든 생물종에서 나타나는 현상입니다. 이와 같이 translation 후 단백질이 functional form으로 변하는 과정을 pr..

이번 주 (2007년 4월 16일자) 경제잡지 포춘 (Fortune)에 흥미로운 기사가 실렸습니다. 제목은 The Great Corn Gold Rush 입니다. 닷컴 버블에 빗대어 닷콘 버블 (dot-corn bubble)이라는 용어를 사용하였군요. 최근 바이오에탄올의 붐이 불어서 미국에서 옥수수 값이 두 배로 올랐다고 합니다. 1 bushel (8갤런, 약 35리터)당 가격이 4불정도가 되었는데 2000년도에 비해 두 배 정도 오른 가격입니다. 역대 최고가격은 극심한 가뭄이 있었던 1996년에 bushel당 5불을 했던 것이라네요. 왼쪽의 그림에 잘 나타나 있습니다만 2006년 117억6천만 bushel 생산한 중에서 약 50%는 동물사료로, 19%는 수출, 18%는 바이오에탄올 생산, 11%는 식품용..

얼마전에 눈길을 끄는 뉴스가 있었습니다. MIT, 예일 등의 미국 대학들이 무료강좌를 인터넷에 공개한다는 내용이었습니다. 당시는 그냥 그러려니 했었는데 어제 우연한 기회에 MIT의 OCW 사이트에 가보게 되었습니다. (아래 링크 참조) 그런데 직접 가보니까 너무 좋더군요.일목요연한 강의들에 대한 정리를 보자니 부러운 생각까지 들더군요. 물론 아직까지는 비디오보다는 간단한 교안을 올려놓은 경우가 대부분이었습니다. 하지만 그것만으로도 필요한 사람들에게는 도움이 될 수 있을 것 같습니다. 무엇보다 다른 학교들에서 강의의 질을 높이기 위해 노력을 하겠다는 생각이 들더군요. 아니나 다를까, 고려대학교에서도 강의를 "전세계"에 공개한다는 뉴스를 보고 이 포스트를 올립니다. 개인적으로 저는 우리 대학교육에서 "강의"..

이번 주 타임지의 특집은 지구 온난화에 대한 이야깁니다. 지난 번 아카데미 시상식의 주인공 대접을 받았던 앨 고어의 의 반향이 그만큼 큰 것일까요. 그 중에 지구 온난화를 방지하기 위핸 재미있는 연구들이 소개되었는데 눈길을 끈 한 사람이 있었습니다. 이름은 Angela Belcher이고 MIT의 재료공학과, 화학공학과의 교수입니다. (옆의 사진은 지난 아카데미 시상식에 레오와 함께 스탠딩 코미디를 보여줬던, 마틴 스코세지와 함께 최고의 주목을 받았던 앨 고어 전 부통령) Angela Belcher 교수의 연구는 바이러스를 이용한 전기의 생산입니다. 생물전지에 관한 연구는 보통 세균을 이용한 전기생산이 많은 주목을 받았습니다. 메사추세츠 대학의 Derek Lovley 교수팀이 Geobacter라는 세균을 ..

가끔은 너무나 기본적인 것이 생각 안나서 괴로울 때가 있습니다. 쿠마씨 염색의 원리 같은 것이 그렇습니다. 단백질을 전기영동해서 염색할 때 가장 많이 사용하는 염색약이 쿠마씨 염색입니다. 보통 쿠마씨는 "Coomassie Brilliant Blue G 250"이라는 염색약을 뜻합니다. 화학구조는 왼쪽에 보시는 것과 같습니다. (그림은 위키에서 가져왔습니다.) 단백질이 염색이 되는 원리는 이 시약이 단백질의 Arg, Lys이나 aromatic ring이 있는 아미노산 잔기들 (Tyr, Trp, Phe), His등과 결합을 하기 때문이라고 합니다. 조금 더 자세히 말하면 위의 그림에서 보시다시피 쿠마씨는 6개의 phenyl group들과 2개의 sulfonic acid group들을 통해서 단백질과 결합하는..

지난 번 "고릴라의 혈액형은 전부 B형? (혈액형과 당생물학)"에서 썼던 내용인데 오늘 재미있는 뉴스가 있었습니다. 혈액형을 바꿔주는 효소를 미생물에서 발견했다는 뉴스인데요."A·B·AB형 혈액 O형으로 전환가능" (한국일보)혈액형 상관없이 수혈 가능해진다  (조선일보)이 기사들의 원문이 되는 뉴 사이언티스트에 나온 기사도 참고하시고 아예 원문을 보시려면 며칠 기다리셔야 겠습니다. 아직은 4월호가 정식으로 나오진 않았네요. 하지만 학교에 계신 분들인 미리 보실 수 있으실텐데, 학교 도서관이 subscription을 했으면 아래 원문을 눌러서 보시길....Bacterial glycosidases for the production of universal red blood cellsQiyong P Liu, G..

재미있는 뉴스가 있습니다. "꽃송이버섯’ 항암효과 진실 풀렸다"는 뉴스입니다. 며칠전에는 다른 언론에서도 소개가 된 적이 있습니다. ‘네이처’誌가 주목한 새 항암치료제 ‘꽃송이버섯’ (신동아)[박태균기자의약선] 항암 효과 탁월 베타 글루칸 (중앙일보) 본문중의 일부분만 인용해 보면 베타글루칸의 함량은, 꽃송이버섯(100g당 43.6g). 잎새버섯(15~20g). 영지버섯(8~15g). 느타리버섯(7~12g). 송이버섯(18.1g). 아가리쿠스(11.6g) 등으로 조사되었다고 합니다. 이 뉴스와 관련된 논문은 네이처 이뮤놀로지 지난 1월호에 두 편이 연달아 실렸군요. 네이처에서도 특집으로 다웠다네요. 논문은 나중에 읽어보고 리뷰해보도록 하죠. Dectin-1 is required for -glucan re..

의외로 제 홈페이지를 찾으시는 분들의 상당수가 등전점에 대한 검색을 하시는 분들이더군요. 그 중에 등전점 구하는 방법을 찾는 분들이 꽤 계시던데 간단한 방법을 알려드리죠. 단백질의 여러가지 parameter들을 구하는 프로그램은 수없이 많이 나와있습니다. 그런 프로그램을 자기 컴에다 깔아놓고 쓰시는 분들도 많지만 저는 그냥 온라인 상에서 이용할 수 있는 프로그램을 선호합니다. 그 중에서 제가 가장 애용하는 프로그램은 ExPASy의 ProtParam입니다. 일단 위의 사이트에 접속하시면 다음과 같은 화면이 뜹니다. 저 첫번째 입력창은 무시하셔도 상관없고 두번째 창에 아미노산 시퀀스를 갖다 붙이세요. 물론 one character로 된 시퀀스여야 합니다. 그리고 compute parameters를 누르시면 ..

여러 학회의 동향지들은 의외로 많은 정보들을 잘 다이제스트 해 놓은 경우가 많습니다. 조금 오래된 정보이긴 하지만 화학공학정보연구센터에서 제공하는 전문연구정보 통합검색을 이용하면 알짜배기 정보들을 접할 수 있습니다. 그 중에서 2002년 일본공업신문사 지구환경 8, 9월호에 실린 글을 소개한 , 바이오매스-미국(1) 선진국 중에서 최대의 바이오매스 이용국 바이오매스-미국(2) 바이오매스 이용화학제품의 활동과 영향 이라는 글은 조금 오래된 글이긴 하지만 미국의 바이오매스 이용에 대한 변천사를 보여줍니다. 원문을 보실 분은 위를 클릭하시거나 아래를 참고하시길... 바이오매스-미국 (1) 선진국 중에서 최대의 바이오매스 이용국 미국은 부시정권의 지구온난화대책을 포함한 환경보전에 적극적인 대책을 하고 있지만 최..

개인적으로 석사과정에 입학했던 15년 전에 제가 처음으로 수행했던 연구 프로젝트가 있었는데 당시 동력자원부(동자부)의 과제였습니다. 셀룰로스를 이용하기 위한 셀룰로스 분해효소에 관한 연구였죠. 그 때 유전자 클로닝을 두 달 만에 운좋게(?) 성공하는 바람에 결국은 이 길로 들어섰다고 해도 과언이 아닐겁니다. 셀룰로스는 전세계에서 가장 많이 생산되는 바이오매스이자 매년 그냥 썪어 없어지는 물질입니다. 당시부터 이렇게 버려지는 바이오매스를 이용해서 유용물질을 생산하는 연구에 대한 이야기가 있었지만 솔직히 "그거 해서 진짜로 되겠냐?" 이런 소리도 많이 들었습니다. 그런데 지난 주 사이언스의 뉴스 포커스를 봤더니 결국엔 이십년 이상의 연구들이 결실을 봐서 결국 상용화 단계에 이르렀다는군요. CELLULOSIC..

오해하지 마세요! 절대 좋은 의미로 나온 것이 아닙니다.!!!! 광우병의 원인에 대한 프리온과 바이러스의 논쟁적인 PNAS 논문을 찾다가 네이처에 이에 관한 기사가 난 것을 보았는데 우연히도! 그 옆에 엔비가에 대한 짧은 단신이 실렸네요. ^^ 저 옆의 잘 안보이는 글씨를 확대하면 이렇습니다. "Negative calories Coca-Cola and Nestlé are being sued by advocacy group the Center for Science in the Public Interest over claims that Enviga, the ‘negative-calorie’ drink, can help people lose weight by speeding up their metabolism..

요즘 FTA와 관련해서 광우병에 대한 이야기가 많이 나오고 있습니다. 광우병은 현재까지 프리온이라는 단백질이 원인이라고 여겨지고 있습니다. 바이러스가 원인이라는 주장도 최근에 있었죠. 그 프리온 단백질은 건열로는 340도에서 1시간, 130도에서는 12시간동안 열에 견디고, 140도에서 가압살균(autoclave)할 경우에도 1시간 동안 안정한 구조를 유지한다고 합니다. 그야말로 극한단백질의 결정체이지요.^^ 옆의 단백질 차구조에서 보듯이 두개가 dimer를 이루며 올리고머를 만들 수도 있다고 하는군요. 이 단백질이 정말 자가 복제를 하는지, 아니면 다른 매개체나 유전적 변이인지에 대해서는 아직도 논란이 진행중인 것으로 압니다. (그림은 Nat Struct Biol. 2001 Sep;8(9):770-4...

얼마전 이라는 CNN, 타임지 계열의 경제잡지에서 "15 Surprises in 2007"을 소개한 적이 있습니다. 우리나라 뉴스에도 "혁신 상품 ‘베스트15’ 라는 제목으로 소개가 되었죠. 그 중엔 개인적으로 별로 기대가 안되는 윈도즈 비스타도 끼어있었습니다만, 제 눈길을 가장 끌었던 것은 제 3세계 어린이들을 위한 100불짜리 컴퓨터하고 엔비가 (Enviga)라는 음료수였습니다. 그런데 오늘 월마트에 가보니 드디어 그 엔비가를 팔기 시작했더군요. 옆에 보이는 6개들이 한 팩에 6불이었습니다. 그러니까 1개에 1불 정도의 가격이지요. 물론 월마트라는 점을 생각하신다면 실제 가격은 더 비쌀 겁니다. 아무튼 저 상자에 써있는 대로 저 음료수는 "The Calrorie Burner" 라고 합니다. 다음은 비..

제 2 장. 극한미생물 (아키아)의 분류 및 특성 미생물의 분류는 시간이 지남에 따라 새로운 미생물이 발견되면서 계속적으로 변하는 학문이다. 또한 분류방법도 생육 특성이나 형태학적인 방법부터 분자생물학적 방법을 이용한 계통분류에 이르기까지 다양한 방법이 있다. 게다가 극한미생물은 계통학적으로 다양한 종에 걸쳐 존재하기 때문에 그 분류가 쉽지 않고 그 생육 특성에 따라 분류하는 것은 생육 조건 이외의 다른 공통적인 특성을 찾기가 상당히 어려운 경우가 많다. 따라서 이 장에서는 현재 가장 많이 사용되는 우즈의 3 도메인 분류법 (Archaea, Bacteria, Eukarya)에 따라 극한미생물과 거의 동의어처럼 사용되는 아키아의 분류학적 특성에 대해 주로 살펴보고 세균 및 진균성 극한미생물들에 대해 간단히..

단백질을 가지고 실험을 하는 것은 DNA work보다 훨씬 더 힘듭니다. 단백질을 순수 정제하는 것은 정말 노가다(?)에 가깝죠. 그래서 많은 이들이 어떻게든 정제를 쉽게 해보기 위해 만들어낸 것이 affinity tag 입니다. 가장 대표적인 것이 6xHis-tag이고 MBP (maltose binding protein), GST, CBP (chitin binding protein) 등등 여러가지가 있습니다. 하지만 이런 tag이나 커다란 단백질이 붙어있으면 여러가지로 방해가 되기 때문에 이 tag을 제거하는 방법들이 고안되었습니다. 아래는 tag 제거에 사용되는 단백질 분해효소들입니다. 제 개인적으로는 TEV protease가 제일 좋더군요. Thrombin이나 PreScission은 좀 문제가 있었..

가끔은 너무나 기본적인 내용이 생각이 안나서 고민을 하게 만드는 경우가 있습니다. 바로 Ni-NTA와 히스티딘의 결합같은 경우가 그런 것인데요. 하긴 저희 랩의 절반은 화학을 전공한 친구들인데 그 친구들도 유기화학하는 방에 물어보라고 했습니다. ^^ 아무튼 그래서 일반화학에서 배운 내용을 간단히 정리합니다. 일단 화학에서 물질간의 결합은 크게 아래와 같이 두가지로 나눕니다. 1) 화학결합 (bonds) 2) 분자간 결합 (상호작용, interactions) 1)의 화학결합은 다시 1-1. 이온결합 1-2. 공유결합 1-3. 배위결합 1-4. 금속결합 2)의 분자간 상호작용은 2-1. 반데르발스힘 (분산력) 2-2. 수소결합 2-3. 쌍극자-쌍극자 상호작용 으로 나눌 수 있습니다. (자세한 내용은 링크한 ..

아마 모든 실험실에서 가장 많이 사용하는 단백질 정제 방법이 히스티딘 tag을 이용한 affinity 크로마토그래피일 것입니다. 이미 여러회사에서 상용화된 수지(resin)을 팔고 있습니다. 물론 값은 엄청나게 비쌉니다. 그 중 가장 많이 사용하는 Qiagen의 Ni-NTA superflow수지는 500ml에 3800불이나 합니다. NTA는Nitrilotriacetic acid의 약자로서 분자식이 C6H9NO6입니다. NTA는 대표적인 메탈 킬레이터인 EDTA와 비슷한 성질을 갖는데 자연에서 잘 분해가 안되는 EDTA에 비해 쉽게 분해되기 때문에 장점이 있습니다. (위 사진은 wiki에서 가져온 NTA) 이 NTA는 다양한 금속이온을 킬레이팅 하기 때문에 거기에 Ni을 붙이고 지지체와 연결시킨 것이 Ni..

아미노산은 pH에 따라 산과 염기로 이온화가 가능한 물질입니다. 따라서 아미노산의 결합체인 단백질도 pH에 따라 자기 고유의 전하를 띄게 됩니다. 보통 단백질의 net charge는 pH에 따라 달라지는데 이렇게 단백질의 net charge가 0이 되는 pH를 그 단백질의 등전점 (isoelectric point, pI)라고 부릅니다. 보통 단백질의 net charge는 전체 아미노산보다는 단백질 표면의 아미노산이 더 중요한 영향을 주지만 구조를 모르는 상황에서 등전점을 구하기 위해 아미노산 구성만을 가지고 이론적 pI (Theoretical pI)를 계산하기도 합니다. 주의할 것은 단백질을 pI 에 해당하는 buffer pH에 보관하면 버퍼에 녹지않고 침전이 생긴다는 점입니다. 그래서 등전점 보다는 높..