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'Biophysics' 에 대한 통합검색결과 598건입니다.

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- 김유진(Max Planck Institute of Biophysics)
Loop-extrusion-mediated plasmid DNA cleavage by the bacterial SMC Wadjet complex
- Mol. Cell December 02, 2024 | https://doi.org/10.1016/j.molcel.2024.11.002
- 2024.12
- 윤재승(POSTECH)
- 김동성(POSTECH)
Tissue-scale in vitro epithelial wrinkling and wrinkle-to-fold transition
- Nat. Commun. 19 August 2024 | https://doi.org/10.1038/s41467-024-51437-z
- 2024.08
- 바이오·의료융합
박현

University of Illinois at Urbana-Champaign, 현 Absci

제 논문 “APACE (AlPhaFold2 and Advanced Computing as a sErvice)”는 생물리학, 인공지능, 그리고 슈퍼컴퓨터 기술을 종합한 연구입니다. 생물리학은 생물학과 물리학을 결합한 학문으로, 수학과 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 분자의 성질을 분석하고 예측합니다. 예를 들어, 분자동력학은 분자들의 구조에서 에너지와 힘을 계산하여 분자의 움직임과 성질을 예측합니다.
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA
- 2024.08.01
- 박현(University of Illinois at Urbana-Champaign, 현 Absci)
  Interview
APACE: AlphaFold2 and advanced computing as a service for accelerated discovery in biophysics
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA June 24, 2024, 121 (27) | https://doi.org/10.1073/pnas.2311888121
- 2024.06
- 생명과학
Elucidating Structural Configuration of Lipid Assemblies for mRNA Delivery Systems
- ACS Nano Apr 19 2024, | https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00587
- 2024.04
- 바이오·의료융합
- 김미진(Sloan Kettering Institute, Georgia Institute of Technology)
Quantum Defect Sensitization via Phase-Changing Supercharged Antibody Fragments
- J. Am. Chem. Soc. Apr 30 2024, | https://doi.org/10.1021/jacs.4c00149
- 2024.04
- 바이오·의료융합
김도형

광주과학기술원

동물의 종 유지에 있어서 교미행동은 매우 중요한 위치를 차지합니다. 교미행동이 유전적으로 어떻게 설계되어 있는지 알고자 하는 연구는 1960년대부터 지금까지 이어져 오고 있습니다. 성행동을 조절하는 유전자의 연구는 행동관찰이 용이한 수컷의 교미행동을 중심으로 진행되어져 왔고 암컷의 교미행동은 상대적으로 덜 알려져 왔습니다.
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA
- 2024.03.11
- 김유진(Max Planck Institute of Biophysics)
Loop-extruding Smc5/6 organizes transcription-induced positive DNA supercoils
- Mol. Cell Jan 29 2024, S1097-2765(24)00006-6 | https://doi.org/10.1016/j.molcel.2024.01.005
- 2024.01
- 생명과학
박나영

Johns Hopkins University School of Medicine

The paper published in EMBO is titled “B. subtilis MutS2 splits stalled ribosomes into subunits without mRNA cleavage”. The paper shows the mechanism of how MutS2 recognizes stalled ribosomes versus elongating ribosomes and what its catalytic function is. Previous work in the field had shown that collided ribosomes are conserved not only in eukaryotes but also in bacteria when there are problems on an mRNA that prevents ribosomes from moving along it.
- EMBO J.
- 2023.12.27
- 손성민(University of California, Berkeley, KAIST)
Engineered molecular sensors for quantifying cell surface crowding
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2023 May 23;120(21):e2219778120 | https://doi.org/10.1073/pnas.2219778120
- 2023.05
- 바이오·의료융합
- 김유진(Max Planck Institute of Biophysics)
Looping the Genome with SMC Complexes
- Annu. Rev. Biochem. 2023 May 3 | https://doi.org/10.1146/annurev-biochem-032620-110506
- 2023.05
- 생명과학
- 김유진(Max Planck Institute of Biophysics)
The Smc5/6 complex is a DNA loop-extruding motor
- Nature 2023 Apr;616(7958):843-848 | https://doi.org/10.1038/s41586-023-05963-3
- 2023.04
- 생명과학
김선경

University of California San Francisco

I was interested in studying the native structure and function of important drug targets in Mycobacterium tuberculosis, the world’s most lethal bacterium which still takes more than 1 million lives each year. I was drawn to studying native protein structure and function for the following reasons: 1) I have often observed that natively-folded proteins behaved much better than recombinantly-produced proteins,
- Nat. Struct. Mol. Biol.
- 2023.04.21
문동진

POSTECH

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ?신경발달과정에서 세포골격의 dynamics가 적절히 조절되는 기작은 중요합니다. 신경세포의 neurites가 형성되고, axon과 dendrite가 결정되고, axon이 나아가는 방향을 바꾸고, spine이 만들어지는 모든 과정에서 세포골격의 dynamics는 변화를 이끄는 적절한 물리적인 힘을 만들어 낼 수 있습니다. ?흔히, microtubule-associated proteins (MAPs)로 알려진 단백질들이 microtubule dynamics를 조절한다고 알려져 있습니다. 그 중에서도, 역동적인 microtubule plus end에 붙는 microtubule plus-end-tracking proteins(+TIPs)는 microtubule dynamics를 조절하는 주요 인자입니다. 저희가 진행한 연구에서는 Granule cell antiserum-positive 14 (Gcap14)이 +TIP 인 것을 새롭게 발견할 수 있었습니다. 또한, Gcap14은 microtubule dynamics를 조절하고, cortical neuron의 migration에 영향을 주고, 나아가 cortical layer organization을 조절하는 것을 확인했습니다. ?저희는 Gcap14이 microtubule에 작용하는 분자 수준의 기작을 찾아내는 과정에서 Nuclear distribution element nudE-like 1 (Ndel1)이라는 단백질에 주목했습니다. Ndel1은 Gcap14과 물리적인 결합을 할 뿐만 아니라, 신경발달과정에서 중요한 역할을 한다고 잘 알려진 단백질입니다. 흥미로운 점은 microtubule과의 연관성, actin과의 연관성이 모두 보고가 되어 있다는 부분입니다. 신경발달과정에서의 microtubule-actin crosstalk이 중요할 것이라는 가설은 있으나 상대적으로 알려지지 않은 부분이 많은 분야인 만큼, microtubule-actin crosstalk 측면에 집중해 보았습니다. ?저희는 Gcap14-Ndel1 complex가 신경세포에서 microtubule과 actin filament가 서로 만나는 부분에 위치하면서 microtubule-actin crosstalk을 조절한다는 것을 확인했습니다. 더 나아가, Gcap14-Ndel1 complex는 microtubule dynamics를 조절하고, 신경발달 과정에서 중요한 역할을 한다는 것도 확인했습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. ?저희 연구실은 POSTECH의 분자신경의학 (Molecular Neuropsychiatry) 연구실입니다. 저희 연구실은 조현병, 우울증과 같은 정신 질환을 분자 수준에서의 기작을 통해 설명하고자 하는 실험실입니다
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA
- 2023.03.03
구경모

중앙대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 세포는 인체의 모든 생리적 기능을 담당하는 복잡한 bio-machine입니다. 그렇기 때문에 생물학적으로 세포의 성장, 분열, 분화와 사멸 등 주요 거동들을 분석하는 것은 다양한 질병과 손상된 조직의 치료를 위해 매우 중요합니다. 현재 많은 연구자들이 세포 내 복잡한 생화학적 현상들을 연구하기 위해 PCR분석, RNA 시퀀싱 그리고 면역염색이나 유세포 분석과 같은 다양한 분자생물학적 기법을 이용하고 있습니다. 최근에는 세포 내/외에서의 다이나믹한 변화를 실시간 비표지/비파괴 분석을 하기 위해 라만분광법 (Raman spectroscopy), 임피던스 기반 세포분석 (Electric cell-substrate impedance sensing)과 전위차 분석 (potentiometric analysis) 등 다양한 분석 기법들이 연구되어져 오고 있습니다. 그 중에서, 10여년 전에 처음으로 소개된 세포 기반 전기화학적 분석법 (cell chip)은 전극 표면 상에 부착된 세포에 대한 산화/환원 상태를 직접적으로 분석이 가능한 기술이기에, living cell의 산화환원 신호는 전기화학적 탐지를 통해 정량적으로 정밀한 측정과 분석이 가능합니다. 그렇기에 최근에는 해당 기술을 기반으로 전기화학적 신호의 강도에 따른 2차원 혹은 3차원의 다양한 종양 모사모델 약물스크리닝 연구가 진행되었습니다. 하지만 그동안 세포로부터 발생되는 신호의 주요 원인이 밝혀지지 않았기에 줄기세포 분화나 세포 내 복잡한 생화학적 현상들을 분석하는 등 이의 응용기술에 대한 한계가 존재했습니다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 본 연구에서는 세포 내 산화/환원 신호의 주요 원인으로 adenosine triphosphate (ATP)를 생성할 때 발생하는 metabolic reaction임을 처음으로 밝혀냈습니다. 더불어, 본 연구에서는 크게 세포 내 에너지 공장이라 불리는 미토콘드리아의 전기화학적 신호 탐지 및 다양한 신호 후보물질들에 대한 분석, 주요 에너지 대사 과정에 관여하는 복합체들의 활성과 전기화학 신호의 상관관계를 성공적으로 확인하였습니다. 이러한 발견에 기반하여, 세포 대사를 증폭시켜 신호의 차이를 극명하게 한 다음, 대사적으로 차이가 나는 현상을 활용할 수 있는 방법으로도 사용하면 매우 좋겠다는 생각을 했습니다. 그래서 세포 활성 전해액 (MAC, Metabolic Activation Cocktail)을 개발하여 이를 활용
- Adv. Sci.
- 2023.02.09
- 오준택(University of California, San Diego, 현 경희대학교)
Structural basis of transcription recognition of a hydrophobic unnatural base pair by T7 RNA polymerase
- Nat. Commun. 2023 Jan 13;14(1):195 | https://doi.org/10.1038/s41467-022-35755-8
- 2023.01
- 생명과학
김소아람

University of Maryland, US Army Research Laboratory

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 2020년 3월 12일에 WHO가 COVID-19를 팬데믹으로 선포한 이후, 현재까지 (2022년 8월 30일 기준, 출처: Our World in Data) 전 세계적으로 대략 600M의 케이스가 확인되었으며, 6.5M명의 사망자가 나왔습니다. 백신이 개발됨으로써, COVID-19로 인한 중증도 질병과 입원 치료를 예방하게 되었지만, 여전히 많은 감염자가 속출하고 있습니다. 이에 가장 현명한 대처 방법은 조기진단을 통한 격리라고 생각됩니다. 현재 가장 신뢰할 만한 검사 방법은 Real-time reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR)이며, 전 세계적으로 많이 사용하고 있습니다. 그러나 RNA 준비 과정 때문에 진단하는데 최소 3시간이 걸리고, 검사 결과를 받는데 길게는 며칠이 걸리기도 합니다. 아울러, 특히 유동 인구가 많은 병원, 학교, 공항과 같은 공공장소에서는 빠른 스크리닝이 절실히 필요합니다. 이에 팬데믹 선포 이후, 류희주 박사님(Fred Hutchinson Cancer Center)과 수초 내로 조기진단이 가능한 센서 연구를 시작하게 되었습니다. 그 결과로 휴대가 용이한 센서를 개발하였고, 감염된 환자 샘플 (swab, saliva, aerosol)을 60 copies/ml까지 수초 내로 검출할 수 있었습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 본 연구는 제가 Postdoctoral Associate로 University of Maryland, College Park의 The Institute for Research In Electronics and Applied Physics (IREAP)에서 근무할 때, 수행했던 연구입니다. 해당 연구기관은 여러 학과가 모여 Biomedical technology, Biophysics, Nanotechnology, Photonics and Plasmonics 등을 연구합니다. 당시 제가 속해있던 연구실 (Prof. Kevin M. Daniels)에서는 Epitaxial graphene을 베이스로 여러 가지 2D materials를 함께 이용하여 biological, chemical, and physical sensors 연구를 중점적으로 진행하였습니다. 3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 연구 활동을 하면서 평소 가장 크게 느낀 점은 많은 사람을 돕고 세상을 이롭게 만들고자, 각자의 분야에서 불철주야 묵묵히 연구하시는 모든 연구원님들이 존경스러웠습니다. 아울러 이번 협업을 통해, 각각의 전공과 세부 연구 분야는 다르더라도, 서로 힘을 합치면 새로운 연
- Biosens. Bioelectron.
- 2022.09.01
이찬우

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 해당 논문에서는 당 수송 단백질 (glucose transporter)의 구조 형성 과정에 대해 연구하였습니다. 이를 위해서 단분자 자기 집게 기술(single-molecule magnetic tweezers)을 이용하였습니다. 이 기술은 단일 단백질 분자에 미세한 힘을 가하는 기법으로 해당 단백질의 구조를 풀어낸 다음 재구성할 수 있습니다. 이러한 단일 단백질에 힘을 가하는 연구는 크게 단분자(single-molecule)와 힘 분광법(force spectroscopy)라는 두 개의 키워드로 요약할 수 있습니다. 우선, 기존의 생물학 분야에서 사용되어 왔던 실험 기법과는 차별되게 단일 생체 분자에 대한 연구를 진행하는 것이 single-molecule입니다. 또한, 생체 내에는 단백질, DNA, 지질 등 다양한 물질이 존재하며 이러한 물질이 있는 환경에는 힘이 작용하고 있는 경우가 많습니다. 이러한 환경을 모사하고 생체 분자에 힘을 가하여 연구를 진행하는 것이 force spectroscopy 분야입니다. 이러한 분야는 넓은 범위에서는 생물물리학(biophysics)이라는 학문에 속합니다. 생물물리학은 앞서 설명한 것처럼 생물학적인 현상을 물리학에 기반하여 연구하고자 하는 학문입니다. 생물학 연구에서 생물물리학에 기반한 연구의 개수는 그렇게 많은 편은 아닙니다. 하지만 기존의 생물학 실험 기법에서 벗어나 생물물리학적인 접근을 통해 이전에는 알 수 없었던 다양한 연구를 진행할 수 있으며 그 파급력 또한 상당합니다. 특히 single-molecule tool은 제가 다뤄온 자기 집게 기술을 제외하고도 TIRF imaging을 비롯하여 다양하게 있습니다. 이러한 단분자 기술을 이용하여 다양한 생물학의 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대합니다. 처음 이 연구를 진행할 때는 단분자 자기 집게 기술을 막 단백질에 적용하는 것이 내용의 대부분이었습니다. 연구를 마무리한 지금도 해당 부분이 연구의 가장 중요한 부분을 차지하지만 이를 뒷받침하고 해당 연구의 생물학적인 질문에 대해 더욱 자세히 답하고자 하는 과정에서 많은 연구진들과 협업이 진행되었습니다. 그러한 과정을 직접 경험하면서 많은 것을 배울 수 있었습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 해당 연구는 국내외 많은 연구진의 협업으로 이루어졌습니다. 그 중 제가 속한 막단백질 단분
- Nat. Chem. Biol.
- 2022.07.11
송은호

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ‘All's Well That Ends Well (끝이 좋으면 다 좋다.)’ 이 문장은 윌리엄 셰익스피어의 희곡의 제목으로, 단순하지만 ‘끝’의 중요성을 어느 말보다 잘 표현하고 있습니다. 시작이 반이라고들 말하지만, 일의 시작만큼 중요한 것은 일을 어떻게 마무리 짓는 것이라고 생각합니다. RNA가 만들어지는 전사 과정 역시 어떻게 끝나는지가 역시 대단히 중요합니다. 프로모터(promoter)의 세기에 따라서 만들어지는 RNA, 그리고 그로 말미암아 궁극적으로 발현되는 단백질이 결정되기 때문에 ‘시작’ 역시 분명히 중요합니다. 하지만 한 번 시작된 RNA 생성 과정이 적절히 끝나지 않는다면 필요 없는 단백질을 만들 수도 있고 경우에 따라서는 단순히 자원을 낭비하는 것이 아니라 생존 자체를 위협하기도 합니다. 한정된 자원을 효율적으로 사용해야 하는 생명 시스템의 관점에서 볼 때, 주어진 자원을 적절하게 잘 쓰기 위해서는 한 번 시작된 유전자 발현을 어떻게 끝내는지와 연관된 ‘전사종결(transcription termination)’ 역시 대단히 중요한 일입니다. 미생물은 다른 생명체에 비해서 단순하기 때문에 기본적인 작동원리를 이해하는 데에 요긴하게 쓰입니다. 이번 연구에서도 미생물 시스템을 이용해서 전사종결의 작동원리를 이해하고자 했습니다. 미생물은 크게 종결인자 Rho가 관여하는 인자 의존적 전사종결 과정(factor dependent termination)과 Rho가 관여하지 않은 내재적 종결 과정(intrinsic termination)이 존재합니다. 저의 연구는 이 중에서 종결인자 Rho가 관여하는 인자 의존적 전사종결 과정의 작동원리를 규명하는 논문입니다. “Rho? 이미 작동원리를 잘 알고 있는 것이 아닌가요?” 여기까지 읽은 분 중에는 종결인자 Rho의 이야기를 들으면 이런 생각이 들 것입니다. 실제로 학부 분자생물학 교과서를 보면 종결인자 Rho의 작동원리가 잘 나타나 있습니다. 간단히 정리하면, 종결인자 Rho가 RNA의 특정 위치에 붙은 이후에 ATP를 소모하면서 RNA를 따라 이동을 하고, 그러다가 RNA를 만들고 있는 RNA 중합효소를 만나게 되면 RNA 중합효소를 떼어낸다는 내용입니다. 저도 처음 이 프로젝트를 시작할 때에는 이미 잘 알려진 작동원리를 굳이 더 연구할 필요가 있을까 생각이 있었습니다. 하지만 이 분야에는 세 가지 질
- Nat. Commun.
- 2022.06.07
- 주철민(Delft University of Technology)
Exploring molecular biology in sequence space: The road to next-generation single-molecule biophysics
- Mol. Cell Available online 12 May 2022 | https://doi.org/10.1016/j.molcel.2022.04.024
- 2022.05
- 생명과학