선택적 암세포 괴사 능력을 가진 단백질-지방산 복합체 형성에 대한 생물열역학적 분석

Abstract

본 연구에서는 단백질의 접힘 구조가 자연상태로 접혀있을 때와 부분적으로 풀려있을 때 각기 독특한 기능을 가질 수 있다는 점에 주목한다. 알파-락트알부민과 BAMLET (종양세포 사멸용 소유래 알파-락트알부민) 복합체를 대표사례로 선정하였다. 알파-락트알부민의 기능은 조효소로서 젖당을 합성하는 것이다. 그러나 BAMLET복합체는 암세포만을 선택적으로 사멸시키는 기능을 가진다. 전통적으로 이 복합체는 크로마토그래피 공정을 통해 만들어진다. 음이온 교환수지에 지방산을 미리 충진시켜둔 컬럼에 부분적으로 풀려진 알파-락트알부민을 주입해 복합체 형성을 유도한 다음, 이를 용출시켜 얻는다. 그러나, 크로마토그래피가 아닌 회분식 반응으로도 복합체가 형성된다는 보고가 있는 실정이다. 이 같은 논란이 벌어지는 한 가지 이유는 BAMLET 복합체 형성에 관한 열역학적 이해가 부족하기 때문이라고 사료된다. 따라서, 본 연구에서는 칼슘이 제거된 아포상태 알파-락트알부민에서 일어나는 결합세기가 강한 반응과 약한 반응을 선정해 등온적정열량계법 (ITC, isothermal titration calorimetry) 으로 열역학적 특성치를 직접 측정하는 실험과 데이터 분석을 실시하였다. 결합세기가 강한 반응으로 칼슘과의 반응을 선택하였고, 약한 반응으로는 소수성 형광표지자인 ANS (8-anilino-1-naphathalene sulfonic acid)와 올레산 나트륨과의 반응을 선정하였다. 등온적정열량계법으로 측정된 회합계수는 칼슘 반응 106 (M-1), ANS반응 103 (M-1) 정도 였다. 비록, 올레산과 아포상태 알파-락트알부민 간 복합체 반응의 회합계수를 구할 수 없었지만, 결합반응 데이터 결과, 복합체 반응은 약한 소수성 상호작용이 작용해 일어난 것으로 판단된다. 추가적으로 무표지 (label-free) 결합반응 분석방법인 표면프라즈몬공명법 (SPR, surface plasmon resonance) 이나 석영결정미세저울법 (QCM, quartz crystal microbalance) 등을 사용한다면 등온적정열량계법으로 관찰된 내용과 비교함으로써 알파-락트알부민과 올레산간의 복합체 형성 반응에 대한 분자수준의 분석이 이루어 질 수 있을 것이다.