단백질의 분리

단백질을 분리하는 방법은 분리하고자 하는 단백질이 무엇인가에 따라서 매우 다양하다. 단백질이 핵에 존재하는지 세포질에 존재하는지에 따라서, 또 단백질의 성질에 따라서 적당한 방법을 선택하여 써야 한다. 가장 처음에는 조직이나 세포로부터 핵단백질이나 세포질단백질 또는 전체단백질을 분리하는 것으로 시작하며, 이로부터 수많은 정제과정을 거쳐야 원하는 단백질을 분리할 수 있다. 이 과정은 대단히 노력, 끈기, 자본을 요하는 것으로써 평생동안 한가지 단백질을 정제하는 과학자도 있다. 단백질의 분리, 정제, 그리고 초기 성질규명은 전하의 차이, 분자량의 차이, 결합 친화력의 차이를 이용하며, 이 기술들 중 많은 부분이 다른 생체분자들을 조사하는데 쓰인다. 전하, 분자량, 결합친화력의 차이를 이용하는 단백질의 분리, 정제, 초기 성질규명에 대하여 설명하겠다. <1> 분리기술 (Isolating Techniques) 모든 프로젝트의 처음 단계는 목표 단백질의 조사를 개발하는는 것이다. 일반적으로 단백질은 수백 가지의 비슷한 분자들을 포함한 Source 물질에서 추출되기 때문에, 분석방법은 특별해야 한다. 게다가, 분석은 연구하는 동안 자주 쓰이기 때문에 손쉬워야 한다. 만약 단백질이 효소라면 기질의 소모나 product의 형성을 측정할 수 있을 것이다. (이는 빛의 특정파장의 흡수차이를 측정하는 계기인 spectrophotometer를 이용한다). 효소가 아닌 단백질은 항체 (항체는 외부의 요소에 대한 동물의 면역반응에 의해 생성된다)를 이용해 검출한다. 항체는 항원이라 불리는 특정구조에만 결합하며, 방사성을 띠거나 형광을 가진 `tag`를 연결하여 쉽게 관찰될 수 있다. 단백질의 추출은 세포의 파괴와 균일화(homogenization)에서 시작한다. 이 때 주로 원심분리 (differential centrifugation) 또는 단백질이 소기관의 구성요소인 경우 밀도 구배 원심분리 (density gradient centrifugation)를 사용할 수 있다.