EPR 및 NMR 분광법에 의한 LHRH 금속착물의 연구

Abstract

Luteinizing Hormone Releasing Hormone(LHRH)는 신경전달 물질로서 10개의 아미노산으로서 이루어져 있다. 고등동물에서 80% 정도 동종성을 가지고 있어, 유사한 기능을 가지고 있거나 LHRH를 조절할 수 있는 물질에 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 Ni, Cu, Zn-LHRH 착물을 합성하였다. 1H, 13C-NMR 신호변화를 이용하여 착물 형성과정을 추적하였고 ESI-Mass 실험에 의해 합성된 착물의 형성을 확인하였다. 핵자기공명 실험의 결과 및 distance geometry(DG)를 이용하여 Zn-LHRH의 액상상태 3차원구조를 구하였다. Nuclear Overhauser effect 분광법(NOESY)에서 얻어진 수소쌍들의 거리 정보를 분자구조 결정에 사용하였다. 얻어진 구조를 기존의 에너지 계산법 및 분광학적인 방법에 의해 예측된 구조에 대한 연구결과와 비교하였다. 본 연구에서 얻어진 구조는 10개의 아미노산중 잔기서열 2~7범위에서 α-나선 구조로 특이한 회전을 나타내고 있고, 에너지 계산에 의해 얻어진 구조와 유사한 고리 형태를 이루고 있다. EPR 실험을 통하여 예측된 Ni, Cu-LHRH 금속착물의 구조를 예측하였는데 뒤틀린 4배위 형태인 Zn-LHRH의 결합부와 같은 위치에서 각각 뒤틀린 4배위 형태의 구조를 하고 있음이 확인되었다. Luteinizing Hormone Releasing Hormone(LHRH) is composed of 10 amino acids, and is best known as a neurotransmitter. Because of the 80% homology in animals, much more concerns have focused on the substances that have similar functions or can control LHRH. Ni, Cu, Zn-LHRH complexes were synthesized. Complexations were monitored by 1H, 13C-NMR chemical shifts and final products were identified by ESI-Mass spectrum. Solution-state structure determination of LHRH was accomplished by using NMR results and NMR-based distance geometry(DG). Interproton distances from nuclear Overhauser effect spectroscopy (NOESY) were utilized for the molecular structure determination. Results were compared with previous structures obtained from energy minimization and other spectroscopic methods. Structure obtained in this study has a cyclic conformation which is similar to that of energy minimized, and exhibits a specific α-helical turn with residue numbers (2~7) out of 10 amino acids. EPR studies of Ni, Cu-LHRH complexes exhibit that they have same binding sites with the distorted 4-coordination like Zn-LHRH complex.