단백질에 있어서 샤페론에 대해 설명해주세요.

Question

샤페론에 대해 궁금한데요,

학부를 졸업한지가 오래되어서 .. 사실 학문적의미도 가물가물한데..

최근에 단백질 발현 정제 실험을 하게 되었는데 정제 purity 가 썩 좋지 않은데 밴드들을 보고 포닥 선생님께서 샤페론들이 따라오는것 같다고 말씀을 하시더라구요. 이 말씀의 의미도 궁금하구요ㅎ

샤페론에 대해 전반적인 설명 부탁드립니다.

Answer 1

먼저 샤페론은 다른 단백질이 정상적으로 접히는 과정을 돕거나, 이미 변성된 단백질을 재접힘 시키고, 단백질들이 서로 뭉쳐 응집 되는 것을 방지하는 단백질입니다.

사실 샤페론이라는 단어는 원래 보호자나 동행자라는 뜻으로, 미혼 여성이 공공장소에 나갈 때 동행하는 나이 든 여성이나 보호자를 의미했습니다. 그런데 단백질 샤페론이 다른 단백질이 정상적으로 기능할 수 있도록 보호하고 동행하는 역할을 하기 때문에 이 이름이 붙었죠.

샤페론은 주로 열충격 단백질(HSPs) 계열에 속하며, 특히 HSP70이나 HSP60(샤페로닌)이 대표적이며, ATP를 사용하여 기질 단백질을 붙잡고 놓아주면서 접힘 과정을 조절합니다.

실험에서 샤페론이 따라온다는 것은, 과발현된 표적 단백질이 세포 내에서 잘못 접히거나 응집될 상황이 되면, 샤페론이 이 표적 단백질에 결합한 상태로 남아 함께 정제되어 순도를 낮추는 현상을 말합니다.

그래서 정제 순도를 높이려면, 발현 온도를 낮추거나, 정제 버퍼에 ATP를 추가하여 샤페론이 표적 단백질에서 떨어져 나가도록 하면 됩니다.

Answer 2

단백질의 샤페론은 다른 단백질의 정확한 접힘(folding)을 돕거나 잘못 접힌 단백질을 재접힘시키며, 스트레스 상황에서 응집을 방지하고 분해를 유도하여 단백질 항상성 유지에 필수적인 역할을 하는 분자 샤페론입니다. 특히, 단백질 발현 및 정제 과정에서 샤페론들이 목표 단백질과 함께 따라온다는 것은, 목표 단백질이 제대로 접히지 않았거나 불안정하여 샤페론과 강하게 결합되어 있으며, 이로 인해 정제 과정에서 목표 단백질과 샤페론 복합체가 분리되지 않고 함께 추출되어 최종 정제 순도(purity)가 낮아졌음을 의미합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 전문가입니다.

샤페론은 새로 합성된 단백질이 올바른 3차구조로 접히도록

도와주는 보조단백질입니다.

열충격단백질이 대표적인 예시인데,

정제에서 샤페론 밴드가 따라온다는 말은 발현된 단백질이

부분적으로 오접힘이나 불안정해짐때문에 샤페론이

결합한상태로 섞여나왔다는 뜻입니다.

즉 샤페론 밴드가 보인다는것은 단백질이 아직

덜 안정적이라는 신호로 받아들이면 됩니다.

감사합니다.