생체분자 상호작용 검출 기술

이 비디오에서는 단백질-단백질 상호 작용을 감지하고 정량화하는 FEB(Field-Effect BioSensing) 기술에 대해 설명합니다. 그래핀 바이오센서에 고정된 표적 단백질은 용액 내 분석물 단백질과 상호 작용하여 FEB 시스템에서 전류 변화를 일으킵니다. 이러한 전기적 반응의 변화는 단백질 간의 결합 친화도를 나타냅니다.

이 비디오에서는 유동 챔버에서 항원-항체 상호 작용을 연구하기 위해 질량 측광을 사용하는 방법을 보여줍니다. 집중된 빛은 분자의 질량에 따라 다르게 산란됩니다. 검출기는 산란된 빛을 수집하고 간섭 패턴을 분자 질량과 상관관계가 있는 다양한 강도의 스폿으로 생성합니다.

이 비디오는 형광 단백질, 공여자 eGFP 및 수용체 mCherry로 표지된 세포질 단백질을 발현하는 살아있는 박테리아에서 단백질-단백질 상호 작용을 결정하기 위한 FLIM-FRET 이미징 기술에 대해 설명합니다. 결합된 기술은 또한 상호 작용하는 단백질의 정량화를 허용합니다.

이 비디오에서는 HEK 세포 응집 분석을 통해 시냅스 세포 접착 분자 간의 세포 간 상호 작용을 측정하는 기술을 보여줍니다. 이 분석에서는 원하는 시냅스전 세포 접착 분자와 형광 단백질을 발현하는 동일한 수의 HEK 세포를 시냅스후 세포 접착 분자 및 다른 형광 단백질을 발현하는 HEK 세포와 혼합합니다. 세포 접착 분자 간의 상호 작용은 세포를 응집시키며, 이는 형광 현미경으로 측정할 수 있습니다.

이 동영상은 선충 세포에서 현장 단백질-단백질 상호 작용을 연구하기 위한 근접 결찰 분석에 대해 설명합니다. 관심 단백질의 근접성은 2차 항체에 부착된 PLA 프로브의 도움으로 원형 DNA 템플릿을 생성합니다. 프로브는 긴 단일 가닥 DNA를 생성한 후 검출기 프로브의 혼성화를 생성하는 증폭 용액을 사용하여 추가로 증폭되어 세포 내 단백질-단백질 상호 작용의 국소화를 가능하게 합니다.

이 비디오는 단백질-단백질 상호 작용 분석을 위한 PVDF 멤브레인의 공동 면역침전된 단백질 복합체를 보여줍니다. 복합체에서 감소된 단백질을 트립신으로 처리하여 더 작은 펩티드에서 개별 단백질을 절단한 다음 나머지 펩티드를 PVDF 막에서 추출했습니다. 그런 다음 복합체의 두 단백질에서 유래된 끌어낸 펩타이드를 건조시키고 추가 분석을 위해 저농도의 포름산에 재현탁시켰습니다.

이 동영상에서는 리간드와 표적 분석물 간의 분자간 상호 작용을 실시간으로 검출하는 BLI(Biolayer Interferometry) 기술을 시연합니다. BLI는 용액 내 분석물과 상호 작용할 때 바이오센서 표면의 고정된 리간드 층에서 반사된 백색광의 간섭 패턴 변화를 측정합니다.

이 동영상은 형광 변동 분광법(fluorescence fluctuation spectroscopy)을 사용하여 세포 간 접촉에서 세포 표면 단백질 간의 상호 작용을 감지하는 방법을 보여줍니다. 형광 단백질로 표지된 관심 대상인 막관통 접착 수용체를 발현하고 스펙트럼으로 분리된 두 개의 형광 표지를 가진 두 개의 서로 다른 세포 집단을 혼합함으로써, 서로 다른 색의 형광을 가진 두 인접 세포의 수용체 간의 trans-interaction은 형광 강도 변동의 교차 상관관계를 통해 평가됩니다.

이 비디오에서는 항 GFP 항체로 코팅된 비드를 사용하여 GFP 태그가 지정된 야생형 및 돌연변이 PD-1 단백질의 공동 면역침전을 수행하는 기술을 보여줍니다. bead-bound PD-1-GFP 단백질은 PD-1과 상호 작용하는 SHP2 단백질과 함께 배양되어 SHP2 상호 작용에서 중요한 역할을 하는 PD-1의 특정 구조 모티프를 식별할 수 있습니다.

이 비디오는 고정되지 않은 첫 번째 단백질에 대한 두 번째 단백질의 결합을 측정하여 두 단백질 간의 단백질-단백질 상호 작용을 감지하는 ELISA 기반 기술에 대해 설명합니다. 결합된 두 번째 단백질은 양고추냉이 과산화효소(horseradish peroxidase)와 같은 효소로 표지된 특정 항체를 사용하여 검출됩니다.

이 비디오는 트랜스듀서 칩에 고정된 표적 항원과 항체의 상호 작용을 연구하기 위한 전도도 측정 바이오센서 분석을 보여줍니다. 바이오센서는 고정되지 않은 표적 항원에 결합하기 위해 나노바디에 융합된 기능적 촉매 부위가 있는 β-락타마제 효소인 이중 기능 키메라 단백질을 갖도록 설계되었습니다. 결합시 β-락타마제 효소에 의한 항생제 기질의 촉매 가수분해는 전기 신호를 생성하여 항원-항체 상호 작용을 확인합니다.

이 동영상은 비오틴화된 세포 침투 펩타이드를 사용하여 세포 내 단백질-단백질 상호 작용을 감지하는 기술을 보여줍니다. 세포 침투 펩타이드는 접합 펩타이드가 세포에 들어가 상호 작용하는 단백질에 특이적으로 결합하는 것을 용이하게 합니다. 비오틴은 아비딘(avidin)에 결합한 후 세포 용해물에서 상호 작용하는 단백질 복합체를 정제할 수 있습니다.

이 동영상은 특정 단백질 자가 상호작용을 검출하기 위한 효모 2-하이브리드 분석을 보여줍니다. 이 분석에서 관심 단백질은 β-갈락토시다아제 효소를 암호화하는 전사 인자의 두 도메인에 태그가 지정됩니다. 두 단백질이 상호 작용할 때 전사와 번역이 효소를 형성하게 된 다음 생화학적 분석을 사용하여 검출됩니다.

이 비디오는 단백질-단백질 상호 작용을 연구하기 위해 진핵 세포에서 단백질 복합체를 정제하는 기술인 탠덤 친화성 정제를 보여줍니다. 이 복합체에는 서로 다른 항원결정기 태그로 표지된 두 개의 단백질이 포함되어 있습니다. 두 개의 서로 다른 태그에 대한 친화력을 가진 두 개의 수지를 순차적으로 사용하여 복합체를 정제할 때, 용리액에 두 단백질이 모두 존재하면 둘 사이의 상호 작용을 확인할 수 있습니다.

이 비디오는 센서 칩을 사용하여 두 분자 간의 상호 작용을 연구하기 위한 표면 플라즈몬 공명(SPR) 기술에 대해 설명합니다. 공명 각도의 변화와 반사광의 강도는 두 분자의 결합 및 해리의 함수로 감지되며, 이는 두 분자 간의 상호 작용에 대한 정보를 제공합니다.

이 비디오는 15개의 N-표지된 야생형 및 돌연변이 엔보플라킨 단백질과 표지되지 않은 비멘틴 단백질 사이의 단백질-단백질 상호 작용을 연구하기 위한 핵 자기 공명 분광법 기술에 대해 설명합니다. 야생형 엔보플라킨과 비멘틴 사이의 성공적인 상호 작용은 NMR 스펙트럼에서 광범위한 라인 확장과 피크 소멸로 이어지는 반면, 돌연변이된 엔보플라킨과 비멘틴 사이의 상호 작용이 없으면 NMR 스펙트럼에서 잘 분리된 피크를 초래합니다.

이 비디오에서는 표적 단백질에 대한 친화도가 높은 단백질을 발현하는 사전 엔지니어링된 파지를 분리하는 파지 디스플레이 기술을 보여줍니다.

이 비디오는 단백질 호모올리고머화를 연구하기 위한 형광 변동 분광법(FFS) 기술을 보여줍니다. 샘플의 형광 표지된 단백질은 FFS를 사용하여 단백질 올리고머화를 연구할 때 에이전트를 사용하여 이합체화됩니다. 컨포칼 현미경을 사용하여 단백질이 작은 관찰 부피 안팎으로 이동할 때 단백질의 올리고머 상태를 결정하기 위해 형광 분자의 밝기 변동 분석을 수행합니다.

이 동영상은 단백질과 단백질의 상호작용을 평가하기 위한 BiFC-PALM(광활성화 국소화 현미경과 이분자 형광 보완법의 조합)에 대해 설명합니다. BiFC는 두 개의 형광 단백질 단편과 두 개의 상호 작용하는 관심 단백질의 융합을 포함합니다. 두 단백질이 상호 작용할 때 단편이 근접하게 되어 두 부분이 함께 모여 기능적 형광 단백질을 재구성할 수 있습니다. 단일 형광단의 형광은 PALM에 의해 세포 내부의 단일 분자 수준에서 국한됩니다.

이 비디오에서는 형광단 태그가 지정된 Shwachman-diamond syndrome(SBDS) 단백질과 신장 인자 유사 1 GTPase(EFL1) 사이의 상호 작용을 연구하기 위한 형광 이방성 기술에 대해 설명합니다. EFL1의 농도가 점차적으로 증가하는 SBDS 단백질을 배양할 때 이방성의 꾸준한 증가가 관찰되어 두 단백질 간의 성공적인 상호 작용을 나타냅니다.

이 비디오에서는 표지되지 않은 과발현 단백질과 소분자 사이의 단백질-리간드 상호 작용을 연구하기 위한 세포 내 핵 자기 공명 분광법 기술을 시연합니다. 성공적인 리간드-단백질 상호 작용은 원래 피크를 점차적으로 대체하는 관심 스펙트럼 영역에 추가 피크 세트의 출현으로 시각적으로 확인됩니다.

이 동영상은 T7 파지 표시 펩타이드 라이브러리의 QCM 바이오센서 기반 바이오패닝을 사용하여 단백질-약물 상호작용을 연구하는 방법을 보여줍니다. QCM 바이오센서에 특정 펩타이드를 표시하는 파지의 바이오패닝을 통해 친화성이 높은 펩타이드를 특이적으로 분리한 다음 아미노산 염기서열분석을 수행하여 표적 단백질의 특정 상호 작용 부위를 식별할 수 있습니다.

이 동영상에서는 SEC(Size-Exclusion Chromatography) 및 MALS(Multi-angle Light Scattering)의 기능을 활용하는 SEC-MALS에 대해 설명합니다. SEC-MALS에서 SEC는 크기에 따라 단백질 또는 단백질 복합체를 분리하고, MALS 검출기는 분자에 의해 산란되는 빛의 강도를 다양한 각도에서 측정하여 평균 분자량을 결정합니다.

이 비디오에서는 형태 특이적 단일 도메인 항체를 사용하여 특정 단백질 이량체를 검출하고 분리하는 BiCAP(bimolecular complementation affinity purification)을 시연했습니다.

이 비디오에서는 CXCR4를 표적으로 하는 소분자가 존재할 때 CXC Chemokine Receptor 4(CXCR4)와 형광 표지된 천연 리간드 CXC Chemokine Ligand 12(CXCL12) 사이의 상호 작용을 검출하기 위한 유세포 분석 기반 경쟁 결합 분석에 대해 설명합니다. 더 낮은 소분자 농도를 가진 CXCR4 발현 세포를 배양하는 것은 소분자 농도에 있는 점차적인 증가에 점차적으로 감소하는 CXCR4-CXCL12 결합을 어느 정도 허용합니다.

이 비디오는 수용체-리간드 상호 작용의 리포터 분석 기반 검출을 보여줍니다. 성공적인 수용체-리간드 상호 작용은 다운스트림 신호 경로를 활성화하여 용액에서 분비 리포터 분자로 사이토카인의 생성 및 방출을 유발하며, 이는 ELISA를 사용하여 확인됩니다.

이 비디오에서는 BFP(biomembrane force probe)를 사용하여 수용체와 리간드 사이의 힘을 측정합니다. 이 기술은 프로브 비드에 접합된 pMHC와 표적 세포의 TCR 사이의 결합을 끊는 데 필요한 압력을 모니터링하여 상호 작용을 감지할 수 있습니다.

이 동영상은 GTPase 결합 단백질 파트너를 연구하기 위한 경쟁 분석을 보여줍니다. 마그네틱 비드에 고정된 뉴클레오티드 결합 GTPase 단백질을 활용하여 GTPase의 동일한 결합 부위에 대한 두 개의 상호 작용 단백질 파트너 간의 경쟁적 결합을 연구하여 단백질 파트너의 결합 친화성을 평가할 수 있습니다.

이 비디오에서는 인플루엔자 바이러스 균주의 항원 아형이 인쇄된 마이크로어레이 슬라이드를 사용하여 여러 인간 혈청 샘플에서 항체 동형을 검출하는 프로세스를 보여줍니다.

이 비디오에서는 적외선 형광 표지 DNA 프로브를 사용하여 단백질-DNA 상호 작용을 감지하는 전기영동 이동성 이동 분석을 시연합니다. 단백질이 DNA 프로브에 결합할 때, 천천히 이동하며 겔에 이동된 밴드로 나타나는 큰 복합체를 형성합니다.

이 비디오에서는 단백질 결합 염색질 단편의 선택적 면역침전을 통해 희소돌기아교세포 전구체 세포의 게놈 DNA의 특정 영역에서 단백질 결합 부위를 식별하는 염색질 면역침전 기술을 보여줍니다. 이 방법은 유전자 조절에 관여하는 전사 인자를 포함한 여러 조절 단백질의 상호 작용을 연구하는 데 도움이 됩니다.

이 비디오는 전사 인자와 DNA 간의 상호 작용을 모니터링하는 데 도움이 되는 고성능 형광 이방성에 대해 설명합니다. 이 분석은 형광단으로 표지된 DNA의 분자 회전 또는 이방성으로 인한 편광 정도를 측정하여 형광단으로 표지된 DNA 분자와 특정 전사 인자의 상호 작용을 모니터링합니다.

이 비디오는 RNA 결합 단백질(RBP)과 RNA의 상호 작용을 연구하기 위한 박테리아의 생체 내 분석을 보여줍니다. 박테리아 세포는 두 개의 플라스미드 구조(RBP 결합 부위의 다운스트림에 있는 형광 리포터 유전자를 포함하는 mRNA를 인코딩하는 결합 부위 플라스미드)로 형질전환되는 반면, RBP 플라스미드는 유도체의 제어 하에 RBP 단백질을 발현합니다. RBP 생산의 유도자 매개 증가에 따라 RBP는 mRNA에 결합하여 리보솜 결합 억제를 통해 리포터의 번역 억제를 초래합니다.

이 비디오에서는 표적 DNA와 상호 작용하는 여러 단백질을 검출하는 변형된 효모 단일 하이브리드 분석을 시연합니다. 형질전환된 효모 세포는 리포터 유전자의 상류에 있는 표적 DNA 염기서열을 포함합니다. 또한, 그들은 전사 인자 단백질을 발현합니다. 단백질이 복합체를 형성하고 표적 DNA에 결합할 때 리포터 유전자가 발현되고 효소로 검출될 수 있습니다.

이 비디오에서는 비오틴 표지된 dsRNA 기질을 풀기 위해 표적 단백질의 헬리카제 활성을 결정하는 절차를 보여줍니다. 효소의 활성은 전기영동 이동성 이동을 분석한 후 화학발광 효소 접합 스트렙타비딘을 사용하여 화학발광 분석을 통해 확인되었습니다.

이 비디오에서는 방사선 조사된 세포핵의 이중 가닥 DNA 절단 부위에서 DNA 복구 단백질 γH2AX 및 53BP1의 국소화를 시각화하기 위한 면역형광 방법에 대해 설명합니다.

이 비디오는 mRNA에서 아데닐레이트-우리딜레이트-풍부 요소(ARE) 염기서열과 상호 작용하는 RNA 결합 단백질(RBP)을 식별하기 위한 체외 RNA 풀다운 분석을 보여줍니다. 세포 용해물의 표적 RBP는 RNA 프로브와 혼합되어 RNA 단백질 복합체를 형성합니다. 이 복합체는 RNA 프로브의 desthiobiotin 라벨과 streptavidin-labeled magnetic bead의 친화성을 활용하여 친화성 정제를 통해 분리됩니다.

이 비디오에서는 관심 대상 단백질에 대한 특정 RNA 결합 서열을 식별하기 위해 지수 농축(SELEX) 방법에 의한 리간드의 체계적인 진화를 설명합니다. 단백질은 무작위 RNA 염기서열의 대규모 풀과 함께 배양되며, 단백질 결합 RNA 염기서열은 단백질 결합 부위를 식별하기 위해 분리, PCR 증폭 및 염기서열 분석됩니다.

이 비디오는 단일 분자 이미징을 사용하여 특정 유전자 자리에서 DNA 분자의 융합 단백질 응축물 어셈블리를 시각화하는 방법을 설명합니다. 이러한 응축물은 LCD-LCD 및 LCD-DBD 상호 작용으로 인해 형성되며, 이를 통해 RNA 중합효소 II를 동원하고 유전자 전사를 향상시킬 수 있습니다.

이 비디오는 생체 분자와 리간드 사이의 상호 작용을 연구하는 기술인 시차 주사 열량계를 보여줍니다. DNA 압타머와 열불안정 리간드의 결합은 샘플에 반복적인 가열 및 냉각 주기를 적용하고 열역학 분석을 위한 스캔을 얻어 연구합니다.

이 비디오는 단백질-지질 상호 작용을 연구하기 위한 미시적 열영동을 보여줍니다. 이 분석은 온도 구배에 반응하여 형광 표지 단백질의 열영동 움직임을 정량화하여 분자 간의 상호 작용을 감지합니다. 형광 분자는 비형광 지질 분자의 다른 농도와 혼합되고, 용액에 있는 분자의 혼합물은 모세관에 적재됩니다. 모세관의 샘플에 온도 구배가 적용되고 온도 구배에서 형광 분자의 움직임이 감지되고 기록됩니다.

이 비디오에서는 정량적 유세포 분석을 사용하여 단백질과 인공 인지질 소포 간의 상호 작용을 보여줍니다. 형광 표지된 단백질이 형광 표지된 인지질 소포에 결합하면 평균 형광 강도가 증가하며, 이러한 증가는 유세포 분석기에 의해 감지됩니다.

이 비디오는 단백질과 지질 이중층의 결합을 조사하기 위한 소산 미세중량 측정 기술을 보여줍니다. 작은 단층 소포(unilamellar vesicles)가 추가되어 마이크로 저울의 석영 센서 표면을 코팅합니다. 표적 인지질 결합 단백질의 이중층에 대한 칼슘 이온 의존적 결합을 활용하여 센서의 진동 빈도 변화와 진동의 소실을 모니터링하여 단백질-지질 이중층 결합의 특성을 결정합니다.

이 비디오에서는 미세유체 플랫폼이라고 하는 지지된 지질 이중층의 포스파티딜에탄올아민 지질에 태그가 지정된 pH 민감 형광 염료를 사용하여 pH 조절 분석을 사용하여 미세유체 패턴의 단백질-포스포이노시티드 상호 작용을 시연합니다. 단백질이 인지질에 결합한 후 pH의 조절은 형광 소멸을 유발합니다.