<h1>서 언</h1><p>벼(Oryza sativa. L)는 유전체가 완전히 해독되어 오믹스 분야에서 많은 연구가 수행되어 오고 있다. 특히 단백질체학은 단백질에 대한 대규모 연구로 유전체학의 한계를 넘어 새로운 수준의 생명현상을 이해할 수 있으며 이를 바탕으로 단백질체와 관련된 여러 연구가 활발하게 수행되고 있다. 이러한 단백질체 분석의 주요 방법으로 과거에는 주로 이차원전기영동법을 사용하여 단백질의 발현을 정량 분석하였으나 대량의 단백질을 동시에 정량화 하는 데에는 한계가 있었다. 따라서 최근에는 고성능 질량분석기(mass spectrometry, MS)를 기반으로 하여 단백질의 발현 정도를 확인이 가능한 비표지 정량법이나 tandem mass tags (TMT) 등을 활용한 표지 정량법과 같은 기술들이 개발되어 활용되고 있다.</p><p>MS를 기반으로 한 차세대 단백질체 분석에는 단백질 그대로를 분석하는 top-down 방식과 단백질을 분해하여 펩타이드를 분석하는 bottom-up 방식 두 가지가 있다. Top-down 방식은 온전한 단백질 그대로를 특성화 하는데 사용하기 때문에 번역 후 변형(post-translational modifications, PTMs) 및 동형 단백질을 확인하는 데 bottom-up 보다 더 유리하지만 단백질 분류, 단백질 이온화 및 기체상에서의 단편화의 어려움이 있다는 한계가 있다. 반면에 bottom-up 방식은 PTMs 및 서열 변형을 확인하는데 있어서는 top-down 방식에 비해 불리하지만 MS 분석에 있어 펩타이드 상태로 분석하기 때문에 단백질 상태일 때 보다 더 적합한 질량범위와 단편화 특성 등 여러 장점을 가지고 있어 더 대중적으로 사용되어 오고 있는 방식이다. 두 방식 모두에서 전사체 수준의 단백질체 분석의 효율을 극대화하기 위한 출발점은 단백질을 얼마나 효과적으로 가용화(solubilization)해내는 가이다.</p><p>단백질의 가용화 효율을 높이기 위해서 대부분의 추출 용액에는 sodium dodecyl sulfate (SDS) 등의 다양한 계면활성제가 포함되는 경우가 많고 이는 질량분석에서 펩타이드의 검출 신호를 강력하게 억제하여 분석 전에 반드시 제거되어야한다. 효과적인 제거를 위해 액체 크로마토그래피, affinity spin column, filter-aided sample preparation (FASP) 방법 등이 개발되었지만 이러한 단계는 소량의 샘플일 시 필연적으로 샘플의 손실을 유발할 수밖에 없다는 단점을 가지고 있다). 이러한 단점을 해결하고자 최근에는 광분해성 계면활성제인 4-hexylphenylazosulfonate (Azo)의 개발되었다. Azo 계면활성제는 UV 조사를 통해 쉽게 분해되어 질량분석기에서 분석이 가능하여 단백질 혹은 펩타이드들의 정확한 질량분석 결과를 얻을 수 있어 최근에 질량 분석기를 활용한 차세대 단백질체 연구에 많이 활용되고 있다.</p><p>따라서, 본 연구에서는 아직 식물 차세대 단백질체 분석에는 사용되지 않은 광분해성 계면활성제인 Azo를 활용하여 유용성을 밝히고자 하였다. 이를 위해서 벼 잎에서 분리된 단백질을 각각 SDS 및 광분해성의 Azo 계면활성제로 가용화한 후 비표지 단백질체 정량 분석을 수행하여 각 계면활성제들의 단백질 가용화 효율을 질량분석기를 이용하여 비교 분석하였다.</p>
단백질체 분석 방법 중 이차원전기영동법이 가지는 한계는 무엇인가?
대량의 단백질을 동시에 정량화 하는 데에는 한계