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2019 ACA (American Crystallographic Association) Annual Meeting 참석 후기
2019 ACA (American Crystallographic Association) Annual Meeting 참석 후기 저자 김이현 (고려대학교)
등록일 2019.10.04
자료번호 BRIC VIEW 2019-C25
조회 1238  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
요약문
2019년 7월 20일부터 24일까지 미국 노던 켄터키 컨벤션 센터(Northern Kentucky Convention Center)에서 60th ACA (American Crystallographic Association) Annual Meeting이 개최되었다. Opening Reception Keynote Speaker로 초대되셨던 Purdue University의 마이클 로즈만(Michael G. Rossmann) 교수님께서 학회를 앞두고 돌아가셔서 강연을 직접 들을 수는 없었지만 로즈만 교수님의 제자들로 구성된 Memorial Lecture 또한 뜻깊은 강연이었다. 학회 기간 동안 300개 정도의 Plenary lecture 및 session 내 lecture들을 통해 많은 지식을 얻을 수 있었으며 3일에 걸쳐 매일 2시간씩 진행된 포스터 세션을 통해 세계 각국의 과학자들과 열띤 토론을 할 수 있었다. ACA는 세계에서 가장 크게 열리는 결정학회인 만큼 생체 내 단백질 및 small molecule 구조를 규명하는 여러 방법들에 대한 얘기를 들을 수 있었으며 다양한 최신 방식의 구조 분석 기술들 또한 접할 수 있었다.
키워드: ACA, 구조생물학, X-ray crystallography, Cryo-EM, XFEL, MicroED
분야: Structural_Biology

목차

Ⅰ. 주요 발표 내용
  A. 7월 20일 주요 내용
    • Keynote Session: Michael G. Rossmann Memorial Lecture
  B. 7월 21일 주요 내용
    • 1.1.2. Cutting Edge Studies using Cryo Electron Microscopes
    • 1.2.1. Structure Without Structure [Structure Dynamics Session]
  C. 7월 22일 주요 내용
    • 2.1.1. Structure in Cancer Biology I
    • 2.2.2. New Toys: Sources, Beamlines and Detectors
  D. 7월 23일 주요 내용
    • 3.1.2. Time-Resolved @ XFELS
    • 3.2.1. Application of Anomalous Techniques in Macromolecular Crystallography
  E. 7월 24일 주요 내용
    • 4.1.1. Central Dogma in 3D: The Legacy of Tom Steitz
    • 4.2.1. What is the Meaning of Resolution?
    • 4.2.2. Structure Based Drug Design
Ⅱ. 총평


Ⅰ. 주요 발표 내용

(5~6개의 Symposium이 동시에 진행되었기 때문에 참석한 Symposium에 대한 소개만 있습니다.)

A. 7월 20일 주요 내용

• Keynote Session: Michael G. Rossmann Memorial Lecture

마이클 로즈만 교수님은 dehydrogenase나 kinase와 같은 효소(enzyme)에서 주로 발견되는 Rossmann fold를 발견하신 분으로, Rossmann fold란 FAD, NAD+와 NADP+와 같은 뉴클레오티드(nucleiotide)에 결합하는 구조적 모티프(binding motif)를 의미한다. 대표적인 구조생물학자이자 물리학자로서 X-선 결정학(X-ray crystallography) 및 초저온전자현미경(Cryo-EM)을 사용하여 바이러스 및 구성 요소 단백질의 3차원 구조를 주로 연구하셨다.

이번 Memorial Lecture는 수많은 제자들 중에서 John E. Johnson (Jack Johnson) (The Scripps Research Institute, USA), Eddy Arnold (CABM, Rutgers University, USA), Hao Wu (Harvard Medical School, USA), Rui Zhao (University of Colorado, USA) 그리고 S. Saif Hasan (University of Maryland School of Medicine, USA) 등 5명의 제자들이 10분씩 발표를 하였다. Memorial Lecture의 특성상 새로운 연구에 대한 발표는 없었으나, 지금까지의 연구에 대한 얘기와 마이클 로즈만 교수님의 인간적인 모습들에 대한 얘기도 들을 수 있었다. 가장 기억에 남았던 것은 6년 넘게 Post-doc으로 생활하신 Jack Johnson 교수님의 lecture였다. 위에서 설명한 마이클 로즈만 교수님의 대표적인 업적인 Rossman Fold를 처음 발표한 논문에 대한 얘기를 해 주셨을 뿐만 아니라 마이클 로즈만 교수님이 훌륭한 학자로서, 조언자로서 어떠한 사람이었는지 발표를 하셨다. 재밌었던 것은 마이클 로즈만 교수님 랩 사람들이 Rossmann Danger Signals (RDS)라고 부르는 로즈만 교수님의 어깨와 목 사이의 각도가 있다고 한다. 실험실 사람들은 항상 이를 통해 로즈만 교수님의 화가 얼만큼 났는지 알 수 있었다고 한다.

 

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< 마이클 로즈만 교수님의 Memorial Lecture 시작 전 모습.
제자들이 간직하고 있던 미공개의 사진들을 많이 볼 수 있었다. >

 

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< Jack Johnson 교수님이 알려주신 Rossmann Danger Signals (RDS)이다.
Memorial Lecture 중 박수 소리가 이때 가장 컸다. >

 

B. 7월 21일 주요 내용

• 1.1.2. Cutting Edge Studies using Cryo Electron Microscopes

이 세션은 최근 구조생물학에서 매우 fancy한 테크닉으로 사용되는 초저온전자현미경(Cryo-EM)에 대한 내용이다.

1) Recent algorithmic advances for single-particle cryo-EM. Ali Punjani

현재 사용하는 Cryo-EM processing program으로는 크게 RELION, EMAN, 그리고 CryoSPARC이 있다. 이 중 CryoSPARC은 Toronto University의 Computer Science 전공의 박사과정 학생 Ali Punjani이 최근에 개발한 프로그램이다. CryoSPARC은 web-based program package로 다른 프로그램에 비해 빠른 계산 속도를 가지며, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphical User Interface)가 잘 발달되어 있어 Cryo-EM 초보자들도 직관적으로 볼 수 있기 때문에 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다. Ali Punjani는 작년에 이어 올해도 speaker로 초대되었는데, CryoSPARC이 1년 사이에 얼마나 많은 발전을 하였는지에 대해 발표를 하였다. 특히 Cryo-EM에서 가장 큰 문제로 대두되고 있는 severe preferred orientation에 대해 HA trimer를 예시 단백질로 grid를 40°tilt 함으로써 해결하는 것을 보였으며, multi conformation을 가지고 동시에 flexibility와 disorder region을 많이 가지고 있는 80S ribosome 표본은 Ab-initio reconstruction을 한 후 수십 번의 refinement를 거치면 105,000개의 particle을 가지고 3.2 Å 구조를 얻을 수 있음을 보여주었다.
[참고 문헌: cryoSPARC: Algorithms for rapid unsupervised cryo-EM structure determination. Ali Punjani, John Rubinstein, David Flee, and Marcus Brubaker, Nature Methods, 14, 290-296 (2017)]

2) Cryo-EM of small proteins using designed assemblies as modular scaffolds. Todd Yeates

Cryo-EM은 구조 규명에 있어 X-ray crystallography와는 다르게 결정(crystal)을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 그러나 아직까지는 크기의 제한이 있기 때문에 작은 단백질의 구조 규명에는 적합하지 않다는 단점이 있다. Todd Yeates는 초분자 단백질 어셈블리(Supra-molecular protein assemnlies)에 대한 연구를 하는 생화학자이자 컴퓨터 구조학자로 최근에는 주로 바이러스 캡시드를 연상시키는 단백질 어셈블리를 만드는 연구를 주로 하고 있다. 이러한 임의의 단백질 symmetry display를 위한 scaffolding frameworks는 결정화뿐만 아니라 이미징, 특히 Cryo-EM에 도움이 된다는 것을 보였다. Adaptor로 사용되는 helix에 의해 protein cage가 만들어지고 이것이 작은 단백질들에 scaffold를 형성하게 함으로써 Cryo-EM에도 도움이 될 수 있다고 한다.
[참고 문헌: A 3.8 Å resolution cryo-EM structure of a small protein bound to an imaging scaffold. Yuxi Liu, Duc T. Huynh & Todd O. Yeates, Nature Communications, 10, 1864 (2019) / Near-atomic cryo-EM imaging of a small protein displayed on a designed scaffolding system. Yuxi Liu, Shane Gonen, Tamir Gonen, and Todd O. Yeates, PNAS, 115, 3362-3367 (2018)]

 

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< Todd Yeates 교수님의 강연 내용을 한 슬라이드로 표현하자면 이와 같다. >

 

3) Structural Elucidation of Supramolecular Complexes in Immunity. Hao Wu

Hao Wu 교수님은 마이클 로즈만 교수님의 제자로 현재 Harvard Medical School에서 구조면역학에 대한 연구를 진행하고 있으며, 특히 선천성 면역 수용체에 의한 신호 전달 분자 메커니즘에 대한 연구를 활발히 하고 계신다. 이번 발표 또한 염증 반응의 활성화를 담당하는 다단백질 올리고머(multiprotein oligomer)인 인플라좀(inflammasome)을 형성하는 세포 내 패턴 인식 수용체인 NLRs(nucleotide-binding oligomerization domain)의 전체적인 구조를 Cryo-EM을 통해 규명한 내용이었다. Gasdermin(GSDM)은 카스파제(caspases)나 다른 알려지지 않은 효소에 의해 절단된 후 염증성 세포 사멸을 매개하는데, 이때 절단된 N-말단 단편은 산성 막 지질에 결합하여 구멍(pore)을 형성하지만 그 메커니즘은 잘 알려지지 않았다. Hao Wu 연구실에서는 GSDNA3의 N-말단 단편에 의해 형성되는 27-fold와 28-fold의 single-ring pore를 Cryo-EM을 사용해 각각 3.8 Å과 4.2 Å resolution 구조를 얻었으며 double-ring pore 구조도 4.6 Å으로 얻었다. 산성 지질 카디오리핀(acidic lipid cardiolipin)과 positively charged helix가 상호 작용하며 GSDMA3-N말단이 막에 삽입되는 membrane-spanning β-strands를 형성하기 위해 급격한 형태 변화를 겪는다는 것을 밝혔다.
[참고 문헌: Cryo-EM structure of the gasdermin A3 membrane pore. Jianbin ruan, Shiyu Xia, Xing liu, Judy Lieberman, and Hao Wu, Nature, 557, 62-67 (2018)]

 

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< Hao Wu 교수님이 GSDNA3의 N-말단이 어떻게 pore를 형성하는지 설명하고 계신 슬라이드이다. >

 

• 1.2.1. Structure Without Structure [Structure Dynamics Session]

1) Future possibilities for MicroED in studying IDRs. Emma Danelius, Tamir Gonen

Tamir Gonen은 주로 혈액 뇌 장벽(blood-brain barrier)에 있는 막단백질(Membrane protein)에 대한 구조 연구를 하며 세포막에 존재하는 막 채널과 운반체들이 세포의 항상성을 유지하도록 돕는지에 대한 해답을 찾기 위해 Cryo-EM technique을 사용할 뿐만 아니라 MicroED (Microcrystal Electron Diffraction) technique을 개발하였다. MicroED는 구조 규명을 위해 얇은 3D 결정을 전자 회절에 사용하는 전자 결정학(electron crystallography)의 한 형태로 나노 크기의 결정(Nano crystal)들은 회절 빔에 노출되고 연속적으로 회절하며 고속 카메라에 의해 그 회절들이 수집된다. Gonen 랩에서는 Micro-ED를 통해 알파-시누클레인(α-synuclein)의 구조를 규명할 수 있었다. 알파-시누클레인은 인간 뇌에 풍부한 단백질로 파킨슨병(Parkinson’s disease) 및 다른 신경 퇴행성 병에서 관찰되는 Lewy body의 구성 요소이다. 알파-시누클레인의 아밀로이드 형성 및 세포 독성에는 NACore로 불리는 11-잔기 세그먼트가 관여를 하는데, 알파-시누클레인의 X선 섬유 회절 패턴(X-ray fibre diffraction pattern)은 full-length 알파-시누클레인과 fibril에 독성이 있는 NACore가 비슷하다는 것을 보여준다.
[참고 문헌: Structure of the toxic core of a-synuclein from invisible crystals. Jose A. Rodriguez, Magdalena I. Ivanova, Michael R. Sawaya, Duilio Cascio, Francis E. Reyes, Dan Shi, Smriti Sangwan, Elizabeth L. Guenther, Lisa M. Johnson, Meng Zhang, Lin Jiang, Mark A. Arbing, Brent L. Nannenga, Johan Hattne, Julian Whitelegge, Aaron S. Brewster, Marc Messerschmidt, Se ́bastien Boutet, Nicholas K. Sauter, Tamir Gonen, and David S. Eisenberg, Nature, 525, 486-490 (2015)]

C. 7월 22일 주요 내용

• 2.1.1. Structure in Cancer Biology I

1) The structure of the complex of the cytoplasmic guanine nucleotide exchange factor Ric-8A bound to Gai1. Stephen Sprang

Ric-8A는 세포질 분자 샤페론 및 구아닌 뉴클레오티드 교환 인자(GEF)로 일반적인 G단백질-커플링 수용체(G-protein coupled receptor)가 이종삼량체 복합체(heterotrimeric complexes)에 작용하는 것과 다르게 독점적으로 GDP-binding Gα에 작용한다. Stephan Sprang의 연구실에서는 최근에 GEF activity를 갖는 Ric-8A Gα-binding domain 결정 구조를 2.2 Å까지 규명하였다.
[참고 문헌: Structure, Function, and Dynamics of the GaBindingDomain of Ric-8A, Baisen Zeng, Tung-Chung Mou, Tzanko I. Doukov, Andrea Steiner, Wenxi Yu, Makaia Papasergi-Scott, Gregory G. Tall, Franz Hagn, and Stephen R. Sprang, Structure, 27, 1137-1147 (2019)]

2) RAF restrained and ready for RAS. Michael Eck

Harvard Medical School에 계신 Michael Eck 교수님은 아직 출간되지 않은 최신 연구에 대한 발표를 하셨다. 따라서 자세히 설명할 수는 없지만 mutation이 생기면 많은 질병을 일으키는 BRAF의 구조를 Cryo-EM technique을 사용해 complex로 풀었다.

 

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< Michael Eck 교수님의 강연 모습이다. Unpublished data라 자세한 내용을 첨부할 수는 없었지만
매우 흥미로운 강연 중 하나였다. >

 

• 2.2.2. New Toys: Sources, Beamlines and Detectors

이 세션은 세계에 있는 여러 빔라인(Beamline)의 최신 상황에 대한 발표로 이루어져 있었다.

1) Wide Dynamic Range Detection and All That… Sol Gruner

Sol Gruner 연구실은 Physics Department of Cornell University에서 Pixel Array Detector (PAD)를 만들고 발전시키는 연구를 하고 있다. 특히 X-ray Free Electron Laser (XFEL)을 이용한 단분자 산란 실험(Single particle diffraction experiment)에 사용될 수 있도록 노력 중이다. 많은 연구가 Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS)와 공동 연구로 진행되고 있다.

2) Development of next-generation high-throughput MX beamline at Spring-8. Masaki Yamamoto, and Takashi Kumasaka

Cryo-EM 및 MicroED, XFEL 등 다양한 technique이 발전하고 있지만 기존에 단백질 구조 규명을 위해 가장 널리 사용된 X-ray crystallography를 위한 발전도 역시나 이루어지고 있다. 특히 일본의 Spring-8 빔라인의 경우 여러 Macromolecular crystallography (MX) beamline을 가지고 있지만 이번에 발표한 BL45XU의 경우 1.0 x 1012 ~ 2.0 x 1013 (photons/s@1Å)의 photon flux를 사용하여 자동화 회절 실험을 가능하게 한다고 한다. 특히 빔 크기(beam size)가 5 × 5 to 100(H) × 100(V) µm2 정도로 막 단백질과 같은 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터에 이르는 다양한 샘플을 자동화 및 high throughput으로 수행할 수 있다.

D. 7월 23일 주요 내용

• 3.1.2. Time-Resolved @ XFELS

이 세션은 기존의 X-ray crystallography와 Cryo-EM, MicroED 등과 함께 최신 structure determination tool로 떠오르고 있는 XFELs에 대한 내용이다.

1) Latest Advances on Serial Crystallography at XFELs and Symchrotron Sources. Jose Manuel Martin Garcia

구조 규명을 위해 가장 많이 사용되는 crystallography는 가장 강력한 방법이긴 하지만 어느 정도 크고 회절을 잘하는 결정을 얻어야 하며 기본 구조를 방해하는 방사선 손상(Radiation damage)을 얻을 수 있다는 단점이 있다. 최근 X-선 자유 전자 레이저(XFELs, X-ray Free Electron Lasers)과 SFX (Serial Femtosecond Crystallography)의 발전은 기존의 결정학에서 보여주는 제약 조건을 해결할 가능성을 보인다. 특히 5시간 동안 300,000장의 이미지를 모을 수 있는 등 분자의 스냅샷(snapshots of molecules)을 찍을 수 있으므로 분자 메커니즘 작동 방식을 발견할 수 있는 매우 큰 잠재력을 가지고 있다. 최근에는 상당수의 GPCR family들의 구조가 이러한 XFEL 기법을 사용해 규명되는 등 구조생물학에서 기존의 Crystallography와 CryoEM, MicroED 등과 함께 XFEL은 무궁한 가능성을 가지고 있는 tool이다.

2) Single-Particle Diffraction with the X-Ray Free Electron Laser: New Opportunities to Study Structure and Function in Biology. Peter Schwander

Peter Schwander는 University of Wisconsin에서 X-선(X-ray) 및 전자 현미경(Electron Microscopy)으로 얻은 스냅샷을 분석하여 생물학적 거대 분자의 구조와 기능을 주로 연구하고 있다. 특히 이번 발표는 XFEL로 얻은 회절 스냅샷을 manifold-based analysis를 사용해 Tectiviridae family에 속하는 bacteriophage PR772 바이러스의 3차원 구조와 구조적 지형(Structural landscape)을 규명한 내용이었다. 연속되는 3D 입체 구조 변화 영화(conformational change movie)를 통해 실험 단일 입자 XFEL 스냅샷에서 추출된 바이러스 구조 형태(viral conformational)에 대한 landscape를 제시하며, 얻은 구조 결과를 바탕으로 단일 구조 좌표(single conformational coordinate)가 지놈(genome)의 재형성과 관막 구조(tubular structure)의 성장, 그리고 지놈의 출시를 결합하고 통제한다는 것을 보였다. 결론적으로, XFEL 기반 단일 입자 이미징은 데이터 분석 접근법과 결합하면 생물학적 실체의 중요한 적합성 변화에 큰 도움이 될 것이며, 특히 생물학적 프로세스 과정을 제어할 수 있다는 장점이 있다.
[참고 문헌: Conformational landscape of a virus by single-particle X-ray scattering, Ahmad Hosseinizadeh, Ghoncheh Mashayekhi, Jeremy Copperman, Peter Schwander, Ali Dashti, Reyhaneh Sepehr, Russell Fung, Marius Schmidt, Chun Hong Yoon, Brenda G Hogue, Garth J Williams, Andrew Aquila & Abbas Ourmazd, Nature Methods, 14, 877-881 (2017)]

• 3.2.1. Application of Anomalous Techniques in Macromolecular Crystallography

1) Optimization of macromolecular anomalous diffraction analyses. Wayne A. Hendrickson

Wayne A. Hendrickson은 University of Columbia의 교수로 현재 재직 중이시며, 단백질 결정학을 위한 분석 도구로써 다중 파장 변칙 분포(MAD, Multi-wavelength Anomalous Dispersion)를 발전시키신 것으로 잘 알려져 있다. 굴절 분석(Diffraction analysis)을 위주로 이론 및 다른 물리적, 생화학적 분석 방법들에 대한 연구도 함께하고 계신다. 이번 발표 또한 X선 결정학에 사용되는 기술 중 하나인 단일 파장 이상 회절(SAD, Single-wavelength Anomalous Diffraction)의 역사 및 이론에 대한 것이었다. MAD와는 대조적으로 SAD는 적절한 파장을 사용해 단일 데이터 세트를 가지고 위상 문제를 해결하는 아주 간단한 방법이다. 빔에서 결정으로 보내는 시간이 최소화되기 때문에 데이터를 수집하는 동안 분자에 대한 잠재적 방사선 피해가 매우 줄어든다.
[참고 문헌: Analysis of Protein Structure from Diffraction Measurement at Multiple Wavelengths, Wanye A. Hendrickson, Trans. ACA, 21 (1985)]

 

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< Wayne A. Hendrickson 교수님께서 SAD (Single-wavelength Anomalous Diffraction)와
관련된 수식을 설명하고 계신 모습이다. >

 

E. 7월 24일 주요 내용

• 4.1.1. Central Dogma in 3D: The Legacy of Tom Steitz

리보솜의 구조와 기능에 대한 연구로 2009년 노벨 화학상 수상자이신 Tom Steitz 교수님을 기리는 세션이었다. Michael G. Rossmann 교수님의 Memorial Lecture처럼 제자들의 talk을 들을 수 있었다.

 

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< 작년에 돌아가신 Tom Steitz 교수님을 기리며 만든 Session이다. >

 

1) Mechanisms of Opening and Closing of the Bacterial Replicative Helicase. David Jeruzalmi

The City College of New York에서 교수로 재직 중인 David Jeruzalmi는 DNA 복제(DNA replication)와 뉴클레오티드 수리(Nucleotide Excisiom Repair)에 관여하는 여러 단백질들에 대한 구조를 규명하고 생화학적 특성을 밝히는 연구를 하고 있다. Tom Steitz 교수님을 기리는 Session인 만큼 David Jeruzalmi 교수님도 성과보다는 Tom Steitz 교수님에게서 자주 들었던 얘기에 대해서 설명을 해주셨다. 먼저 과학을 연구하는 사람들로서 가장 중요한 것은 본인이 재미있는 과학적 주제(issue, topic)를 찾는 것이며 이때 David Jeruzalmi 교수님은 DnaB helicase에 대한 연구를 진행하셨다고 한다. 또한 주제를 정하면 질문이 무엇인지, 그 주제에 대해 궁금한 점이 무엇인지 생각한 후에 그 해답을 찾는 연구를 해야 된다고 한다.

• 4.2.1. What is the Meaning of Resolution?

1) Quantifying The Resolvability in CryoEM Structures. Wah Chiu, and Grigore Pintilie

Stanford University의 Wah Chiu 교수님 랩 소속인 Grigore Pimtilie 박사님이 발표하였다. Wah Chiu 교수님은 초저온전자현미경(Cryo-EM)의 방법론 개발의 선구자로서 원자 분해능을 향한 분자 기계의 구조적 결정을 위한 도구로써 단일 입자 초저온전자현미경(Single particle Cryo-EM)을 개발하는데 아주 큰 기여를 하셨다. 최근에 많은 거대 분자 단백질들의 구조가 Cryo-EM으로 규명되었지만 아직 기존의 X-선 결정화만큼 확실한 기준이 없다. 특히 Cryo-EM map이 전체적으로 균일하다고 볼 수 없기 때문에 정량적인 parameter가 필요하다. 따라서 이번 발표는 Map to model score로 크게 4가지 방법(Cross-correlation between model&map/EMRinger/Z-score/Q-score)이 있는데 이 중 Q-score를 가지고 분석하는 얘기를 주로 하였다. Q-score는 원자 위치와 인근 지도 값을 사용하여 초저온전자현미경 지도에서 개별 원자의 분해능을 측정할 수 있다. 또한 모델 자체에 대해서 아무 가정도 하지 않기 때문에 몰프로비티 점수(Molprobity score)와 같이 다른 점수로 추론될 수 있다는 장점이 있다. 따라서 Q-score는 Cryo-EM으로부터 파생된 전자맵에 적합하며, 이 모델을 사용하여 단백질, 핵산, 물, 리간드 및 기타 원자들에 대해 계산할 수 있다.
[참고 문헌: Measurement of Atom Resolvability in CryoEM Maps with Q-scores, Grigore Pintilie, Kaiming Zhang, Zhaoming Su, Shanshan Li, Michael F. Schmid, Wah Chiu (2019)]

 

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< Grigore Pintilie 박사님이 Map to model score를 설명하는 모습과
각각 다른 구조에서의 Asparagine 잔기의 Q-score. >

 

• 4.2.2. Structure Based Drug Design

이번 session은 구조생물학이 drug design에 얼마나 많은 도움을 주었는지에 대한 내용으로 구성되었다. 따라서 invited speaker로 회사 소속 과학자분들이 많이 초대되셨다.

1) Advancing a Clinical Candidate Targeting IRAK4 from a Fragment Lead. Seungil Han

한승일 박사님은 세계적인 제약회사 화이자(Pfizer)에서 Associate research fellow이며 Cryo-EM Lab Head로 재직 중이시다. 이번 학회에서 처음이자 마지막으로 들은 한국인 연사였다. 인터류킨-1 수용체 관련 키나아제 4 (IRAK4, Interleukin-1 receptor associated kinase 4)는 Toll-like receptors (TLRs)와 인터류킨-1 (IL-1) 수용체군의 바로 하류에 있는 선천성 염증 신호의 핵심 노드이다. IRAK4 활성 부위를 연결하며 동시에 리간드를 효율적으로 활용하는 데 초점을 맞추어 단편-기반 약물 설계(fragment-based drug design)를 통해 Pfizer fragment library에서 IRAK4 억제제를 스크리닝하였다. IRAK4와 함께 복합체 구조를 만들기 위해 PF-06650833 (compound 40)이 후보로 뽑혔으며, 이 화합물은 결과적으로 fragment hit에 비교해서 우수한 키나아제 선택성 및 경구 투여에 적합한 약물 역학 특성을 보였다.
[참고 문헌: Discovery of Clinical Candidate 1‐{[(2S,3S,4S)‐3-Ethyl-4-fluoro-5- oxopyrrolidin-2-yl]methoxy}-7-methoxyisoquinoline-6-carboxamide (PF-06650833), a Potent, Selective Inhibitor of Interleukin‐1 Receptor Associated Kinase 4 (IRAK4), by Fragment-Based Drug Design, Katherine L. Lee, et al., Journal of Medicinal chemistry, 60, 5521-5542 (2017)]

 

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< 마지막 날 저녁 Banquet은 특이하게 배를 타고 진행되었다.
6시부터 9시 정도 진행된 Banquet에서 여러 사람들을 만나며 얘기를 나눌 수 있었다. >

 

Ⅱ. 총평

American Crystallographic Association Annual Meeting은 매년 북미에서 열리는 매우 큰 결정 학회이다. 결정학을 바탕으로 하는 생물학 및 물리, 화학 등 여러 분야의 학자들이 참석하여 다양한 관점에서 많은 것을 배울 수 있다는 장점이 있다. 특히 과거에는 단백질 구조를 규명하기 위해 가장 널리 사용된 방법이 X-선 결정학(X-ray crystallography)이었지만 기술의 발전에 따라 초저온전자현미경(Cryo-EM), X-선 자유 전자 레이저(XFEL) 그리고 MicroED 등이 떠오르고 있으며 세계의 수많은 결정학자들도 여러 technique을 함께 사용하는 것을 볼 수 있었다. 이를 통해 앞으로도 Bio-molecule에 대한 연구가 빠른 속도로 진행될 수 있음을 느꼈다.

 

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< 학회가 열린 노던켄터키 컨벤션 센터는 오하이오 강을 사이에 두고 신시내티(오하이오 주)와 붙어 있다.
매일 학회가 끝나고 아름다운 야경을 볼 수 있어서 좋았다. >

 

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김이현(2019). 2019 ACA (American Crystallographic Association) Annual Meeting 참석 후기. BRIC View 2019-C25. Available from https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3324 (Oct 04, 2019)
* 자료열람안내 본 내용은 BRIC에서 추가적인 검증과정을 거친 정보가 아님을 밝힙니다. 내용 중 잘못된 사실 전달 또는 오역 등이 있을 시 BRIC으로 연락(member@ibric.org) 바랍니다.
 
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