단백질 및 핵산 상호작용
단백질은 세포 내부에서 활발히 활동하는 분자이며 세포가 기능하고 생존하기 위해 겪는 무수한 생물학적 활동에 책임이 있습니다. 흥미롭게도 다양한 단백질 세트 또한 DNA와 상호작용합니다. 염색체 안에 있는 DNA는 염색체 내부의 염색분체라고 불리는 단백질 주위에 단단히 결합되어 있습니다. 이러한 단백질-DNA 다발은 DNA를 세포 핵 안에서 조밀한 형태로 채워지도록 돕습니다. 이러한 단백질-DNA 다발 및 다른 DNA 결합 단백질 복합체들을 다운스트림 응용을 위해 분리하기 위해 강력한 분자 도구와 기술이 연구원들에 의해 개발되었습니다.
면역침전법
RNA와 DNA 결합 단백질에 대해 고도로 특이적인 항체를 이용한 면역침전법을 통해 과학자들은 분자 경로의 조절을 검증할 수 있고 건강한 조직과 질병 조직 모두에서 유전자의 기능을 더 잘 이해할 수 있습니다.
현재 단백질-RNA 및 단백질-DNA 상호작용을 연구하기 위해 수많은 기법과 방법을 사용할 수 있으며 추가적인 다운스트림 분석에 적합합니다. 예를 들어 코로마틴 면역침전법(ChIP) 분석은 유전자 발현 및 후생유전학적 변형 연구를 위한 전사 인자-DNA 상호작용을 분석하기 위해 사용됩니다. 하지만 RNA 침전법(RIP) 분석은 mRNA, 비코딩 RNA, miRNA, 바이러스 RNA에 결합하는 단백질을 분석하기 위해 일반적으로 사용됩니다. 면역침전법 연구의 일반적인 문제점은 관심 단백질에 대한 항체의 특이성 및 접근입니다. 이러한 문제들 중 일부를 피하기 위해 연구자들은 재조합 단백질 기술을 사용하여 적절한 항체에 의해 높은 특이성으로 인식되는 헤마글루티닌(HA) 태그와 같은 독특한 태그를 가진 변형된 단백질을 사용합니다.
근접 연결 분석 기술
흥미롭게도 단백질-DNA 기술을 활용하는 과학자들은 단백질-단백질 상호작용을 평가하기 위한 새로운 도구와 방법을 개발했습니다. 높은 특이성 및 민감성을 가진 근접 연결 분석(PLA) 기술은 내생 단백질, 단백질 변형, 단백질 상호작용 in situ 검출을 용이하게 합니다. 면역침전법 기술과 유사하게 PLA 분석은 관심 있는 두 단백질을 인식하기 위해 매우 특정한 1차 항체를 사용합니다. 하지만 PLA 프로브로서 기능하는 변형된 올리고뉴클레오타이드 표지 2차 항체는 1차 항체에 결합하기 위해 사용됩니다. 두 단백질이 모두 존재하고 근처에 있을 경우에만 혼합 커넥터 올리고는 PLA 프로브에 결합됩니다. 연결효소를 추가하면 닫힌 원형의 DNA 주형을 형성합니다. 새롭게 형성된 원형 DNA 주형을 통해 첨가된 DNA 중합효소가 원형으로 증폭하며 최종적으로는 PLA 프로브에 연결된 매우 증폭된 신호를 생성합니다. 적절한 단백질과 핵산 상호작용 기술의 선택은 주로 연구자의 다운스트림 응용 요건에 의해 결정됩니다.
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