CRP 단백질은, CAMP와 결합하여 유전자 전사 과정을 조절하는 단백질인데, 결합과정에서 구조적인 변화를 통해 활성상태를 조절한다. 이러한 구조변화와 관련하여 여러가지 기술을 통한 선행연구가 많이 진행되어있다. 본 연구에서는 이러한 구조적인 변화를 관찰하기 위하여 CAMP 결합에 주요하게 관여하는 아미노산 83과 128의 치환 돌연변이 단백질을 이용하였다. 이 연구를 통하여, 아미노산 치환이 열 안정성과 온도에 따른 CRP 단백질 구조에 미치는 영향을 관찰하였다.
<h1>서 론</h1> <p>CRP (CAMP receptor protein) 단핵 질은 CAMP화 결합하여 100개 이상 유전자의 전사 과정을 조절하는 단백질이다. CRP 단백질흔 CAMP의 결합으로 인한 CAMP binding pocket의 구조적인 변화가 다른 domain의 DNA 절합부위인 helix-turn-helix 구조에 전달되어 요전자의 조절부위에 결합 가능한 활성인 형태로 바뀐다. 이 활성인 복합체는 유전자의 존질부위에 결합하여 DNA bending 및단벅질-단백실 상호작황을 틍하여 전사 과징에서 조절에 관여한다. CRP 단백질은 분자링이 \( 45 \mathrm { kD } \) 이며 2개의 동일한 stibtenit으로 이루어진 dimer로 작용한다. 각 subunit은 209개의 아미노산으로 이루어저 있으며 2 개의domain인 C-terminal domaini과 N-terminal domain으로 이루어져 있다. N-terminal domain은 diner 형성과 cAMP 결합에 관여하며 cAMP binding pocket를 포함한다(아미노산 서열 1-135). C- terminal domain은 DNA회 결합하는 HTH(helix-turn- helix) 구조를 포함하여 아미노산 서열 136-209를 포함한다.</p> <p>CAMP 결합에 따른 CRP의 구조번화에 관한 연구는 proteolytic digestion, chemical modification, cross-linking 및 fluorescence 등의 여러 가지 기술이 이용되었다. 이들 현구에서 CAMP의 결핱에 의한 CRP의 구조 변화가 관찰되었다. 그리고 cAMP binding pocket에서 CAMP의 설합어 중요한 아미느산을 교체한 돌연번이 CRP 단벽질이 전사단계 활성화에 끼치는 영향에 관한 연구를 통하어 cAMP의 결합에 관여하는 아미노산이 CRP의 구조에 미치는 영향이 관찰되었다.</p> <p>그리고 cAMP의 결합수에 관한 최근의 연구결좌에 의하면[, cAMP가 두 개 걸합한 형태인 CRP-(cAMP) \( )_ { 2 } \) 가 활성 형태이고 \( \mathrm { cAMP } \)가 4개 결합된 CRP-(cAMP) \( { } _ { 4 } \), 즉 CAMP binding pocket에 2개와 hinge region과 helix-turn-helix 사이에 2개가 결합된 형태는 DNA 결합부위에 잘 결합하지 못하여 전사과정을 활성화하지 못한다.</p> <p>본 과제는 CAMP 결합에 의한 CRP의 구조적인 변화를 관찰하기 위하여 CAMP 결합에 관여하는 중요한 아미노산인 83과 128이 치환된 돌연변이 \( \mathrm { CRP } \) 단백질과 야생형(wild-type) CRP 단배질을 이용하였다. S83G CRP는 83번 아미노신 serine이 glycine으로 치환된 형태이며 S128A \( \mathrm { CRP } \)는 128번 serine이 alanine으로 치환된 돌연변이 단백질이다. \( 583 \mathrm { G } \) 에서 83번 serine의 \( \mathrm { OH } \)가 cAMP에서 인산의 산소와 수소결합하며 \( 5128 \mathrm { ~A } \)에서 serine은 cAMP의 adeninering과의 수소결합에 관여한다. S83G CRP, S128A CRP 그리고 야생형 \( \mathrm { CRP } \)의 온도에 따른 구조 변화롤 알아보기 위하여 protease digestion과 온도 중가에 따른 단백질의 변성을 통궁여 탄백질의 열 안정성을 관찰하였다. 이를 통하여 CAMP 결핞 부위의 아미느산 치환이 CRP 단백질들 (wild-type, S83G 그리고 S128A)의 열 안정성과 온도에 따른 CRP 단백질의 구조에 미치는 영향을 관찰하였다.</p>