프로테오믹스는 한 생명체에서 발현되는 전체 단백질을 연구하는 기술이다. 이는 유전자의 기능을 탐색하는 지노믹스와 함께 공통된 목표를 가지나, 방법론적으로는 다르다. 단백질 구조분석 연구인 구조유전체학 또는 구조프로테오믹은 이 두 분야의 연결점을 이루며, 프로테오믹스를 통해 밝혀진 단백질 정보나 게놈 DB의 유전자 정보를 활용하여 단백질의 1차 구조를 예측하고, 이를 바탕으로 구조와 기능 간의 관계를 파악하며, 최종적으로는 생 리적 활성상태를 나타내는 3차 구조를 추정하게 된다.
<h1>Proteomics에 의한 유전자 기능 분석</h1> <p>프로테옴(Proteome)은 단백질 ( \( \underline {\text { prote } } \)in)과 게놈 (gen \( \underline {\text { ome } } \))의 합성어로서 프로테오믹스는 proteome의 어미에 접미사-ics를 붙여 프로테옴을 연구하는 방법과 기술을 포괄적으로 의미하는 말로 (Wilkins et al. 1996), '단백질체학'으로 불리운다. 프로테오믹스의 개념에서 가장 중요한 기능적인 의미는 '한 생명체에서 발현되는 전체 단백질을 한 번에 총체적으로 연구하는 기술'을 뜻한다. 즉, 한 생명체가 가지고 있는 전체 유전자는 게놈 (genome)이고 프로테옴 (proteome)은 게놈에서 발현되는 전체 단백질을 의미하고 프로테오믹스는 이들 단백질을 한 번에 분석하는 학문을 의미한다. 프로테오믹스 (proteomics)는 단백질을 동정 (identification)하고 정량(quantitation)하며 세포내 위치 (localization), 수식화 (modification), 단백질 상호작용 (interaction), 단백질 활성 (activities), 그리고 궁극적으로 세포내 기능 (cellular function)을 연구하는 분야로서 (S. Fields, 2001 ), 다른 단백질과의 연관성 (protein-protein interaction)에 초점을 두고, 생명체내의 단백질 발현 과정과 연계되는 단백질들 그리고 질병과 같은 외적요인 등에 관계되는 단백질을 총체적으로 분석하는 기술이다.</p> <p>프로테오믹스와 지노믹스는 공히 유전자의 기능을 밝힌다는 점에서 목표는 같으나 방법이 매우 다르다. 기술적으로는 실험의 출발점도 전자가 단백질 차원에서, 후자는 유전자차원에서 각각 유전자의 기능을 연구를 하는기술이므로 연구형태가 매우 다르다. 그러나 이 둘은 실제 유전자구조를 이용한다는 점에서 한 뿌리이며 상호보완적인 연구분야이다. 가령 지노믹스가 세포의 핵산(DNA, RNA, 또는 이들의 유사체)을 대상으로 각 유전자 발현의 정도차이를 분석하고, 유사 유전자들의 수집 및 분류, 특정 생리조건에 반응하는 유전자들의 대량분석(DNA칩 및 올리고 칩), 특정 유전자의 발굴 (mining)을 수행하는 연구분야로서, 이미 알고 있는 유전자구조를 근간으로 연구하는 기술인데 비해, 프로테오믹스는 일단 유전자의 산물인 단백질을 대상으로 조직이나 세포, 체액과 같은 개체의 실시간 세포 생리현장에서 얻어진 시료를 대상으로, 이들을 대량으로 분석하고, 상호기능관계의 지도를 작성하며, 구조분석을 통하여 궁극적으로 특정 단백질과 이를 만드는 유전자의 기능을 동시에 밝혀내는 기술이다. 실제로, 특정 유전자의 발현과 단백질의 발현차이에는 밝혀진 유전자를 기준으로 30% 이상이 상관성이 거의 없는 것으로 알려져, 그 만큼 지노믹스의 수단으로 단백질과 유전자의 발현(mRNA) 상관성을 분석하고 예측하기는 불가능하다. 이 두 분야에 속한 공통분야가 있는데, 구조유전체학 (sturctural genomics) 또는 구조프로테오믹 (structural proteomics)라고도 불리는 단백질 구조분석 연구이다. 이 분야는 프로테오믹스에 의해 밝혀진 특정 단백질이나 이미 알려진 게놈 DB상의 특정 유전자 정보를 바탕으로 단백질의 1 차 구조를 예측하고, 구조와 기능간의 관계를 유추하여 궁극적으로는 생리적 활성상태인 가상적인 3 차 구조를 추측해 낸다. 이러한 결과를 사용하여 한 유전자가 최종적으로 세포 내에서 어떠한 기능을 하는가 얼마나 정교하고, 적절하게 단백질 합성 후 변형되는가 등을 연구한다. 프로테오믹스를 이용해 최종적으로 완벽한 모양과 기능이 갖추어진 단백질을 분석하지 않고는 그 유전자의 세포내 기능을 알 방법이 없기에 프로테오믹스의 독특한 가치가 여기에 있는 것이다.</p>