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학술웨비나 - 연구성과
실제 세포밖 소포체 (엑소좀) 프로테옴: 단백질 분해 효소를 이용한 프로테옴 분석 [Journal of Extracellular Vesicles]
최동식
 일시 
   2020년 10월 13일 (화) 오후 2시 (한국시간)
 연사 
   최동식 (Research Institute of the McGill University Health Centre)
세미나 개요
엑소좀/EV (exosome, extracellular vesicles/EV)은 대다수의 세포가 분비하는 30-1000 nm 크기의 지질 이중층의 세포밖 소포체입니다. 엑소좀/EV는 세포의 성장, 이동 및 면역 세포 조절과 같은 활성을 가지고 있고, 세포에서 매우 소량 분비가 되지만, 표적 세포에 작용하는 활성이 단일 물질에 비해 수십 내지 수백배 크기 때문에, 다양한 치료, 약물전달 및 화장품과 같은 응용분야에서 ‘비세포성’ 치료 물질로 활용될 수 있습니다. 현재까지, 엑소좀/EV를 분리하기 위해서 초고속원심분리 방법이 주로 사용되고 있으며, 이 외에도 침전법, 크로마토그래피, 음향, aqueous two-phase 등이 사용되고 있지만, 순도 높은 엑소좀/EV 만을 분리하는 것은 아직 어려운 실정입니다. 더욱이 엑소좀/EV의 실제 성분 (막 단백질 및 EV 내부 단백질)에 대한 고찰 없이 분리를 수행할 경우, 비소포체 유래 물질이 같이 분리되기 때문에 오염 물질들에 의한 활성 변화와 같은 잘못된 결과가 도출될 수 있습니다.

EVpedia (http://evpedia.info) 데이터베이스에서 기존에 보고된 엑소좀/EV 프로테옴 분석 결과, 생성에 관련된 세포막, 세포질, 엔도좀 유래 단백질들 이외에도, 다른 세포내 소기관 (핵, 미토콘드리아, 세포내 소포체) 유래 단백질들이 높은 빈도로 관찰됨을 확인했습니다. 이 단백질들이 오염 EV 단백질들임을 규명하기 위해, EV 외부에 단백질 분해 효소를 처리해서 영향을 받는 단백질체를 (EV 내부는 지질 이중층 보호에 의해 영항을 받지 않음) 정량 프로테옴 분석을 통해 확인했습니다. 이 결과 실제 EV 단백질들은 주로 세포막 (47%), 세포질 (37%), 세포골격 (8%), 및 세포외 분비 단백질들 (3%) 로부터 유래된 것으로 나타났고, 오염된 비소포체 단백질들은 세포핵, 세포내 소포체, 및 미토콘드리아에서 대부분 유래함을 확인했습니다. 이를 통해실제 EV 단백질들을 비소포체 단백질들로부터 구분 지을 수 있는 방법을 검증했으며, 지금까지 프로테옴 분석에서 확인된 다수의 단백질들이 오염된 것일 수 있다는 것을 보여주고 있습니다. 앞으로, 실제 EV 단백질들을 규명하는 것은, EV 단백질의 선택적 분비 과정을 이해하고, 안정성 있는 치료 및 응용 물질로 활용되기 위한 필수적인 단계가 될 것 입니다.

세미나 보기

관련논문 보기
Quantitative proteomic analysis of trypsin-treated extracellular vesicles to identify the real-vesicular proteins
J. Extracell. Vesicles, Published online: 30 Apr 2020 | https://doi.org/10.1080/20013078.2020.1757209
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