단백질 및 펩타이드 분리를 위한 다양한 플랫폼과 최신질량분석기술을 기반으로 세포를 구성하는 단백질의 정성, 정량분석을 통해 단백체 및 대사체 상호작용에 대한 연구를 지원

단백질 동정

발현에 차이를 보이는 단백질을 분리하여 펩타이드로 가수분해 후, 질량분석정보를 이용하여 단백질을 동정하는 방법

그림 설명 : 관심있는 단백질을 Electrophoresis, co-immunoprecipitation, pull down 방법 등을 이용해 분리한 후 펩타이드로 가수분해한 후, 질량분석기를 이용하여 스펙트럼을 얻고, 데이터베이스 매칭을 통해 단백질을 동정함.

표지 단백체 프로파일링

Tandem Mass Tag(TMT) isobaric reagent를 펩타이드에 표지하여 서로 다른 2~16개의 시료를 동시에 비교 분석할 수 있는 질량 분석방법으로 정확한 상대 정량이 가능한 방법

그림 설명

혈액, 조직 등 생체시료에서 단백질이 손상되지 않게 고효율로 추출함.
서로 다른 시료를 각각 펩타이드로 가수분해함.
TMT 또는 TMTpro isobaric reagent를 각각의 펩타이드에 넣어 서로 다르게 표지함.
서로 다르게 표지된 펩타이드를 하나로 합친 후, 액체크로마토 그래피를 이용해 분리함.
질량분석기를 이용하여 정량, 정성을 위한 스펙트럼을 얻음.

비표지 단백체 프로파일링

고성능/고분해능의 질량분석기를 이용하여 생체 시료들 사이에 존재하는 단백질의 차이를 비교 분석하여 시료별 단백질의 특성을 찾아내고 이를 통해 바이오마커를 발굴할 수 있는 방법

그림 설명 : 대조군과 환자군의 혈액, 조직 등의 생체시료를 액체크로마토그래피-질량분석기를 이용하여 분석한 후, 두 그룹 사이에 발현에 차이가 나는 단백질을 찾아내고 이를 통해 바이오마커를 발굴할 수 있음.

연구진 소개
이름	주요 연구분야
이하나

Protein Identification

단백질을 펩타이드로 가수분해 후, 질량 분석정보를 이용하여 단백질을 동정하는 방법

분석방법 / 분석기기 / 소프트웨어 : Tryptic digestion, peptide desalting, peptide quantitation / LC-MS/MS system(Q Exactive) / Proteome Discoverer, SpectroMine, ProteinPilot

Interactome Analysis

Immunoprecipitatation(IP) 등의 과정을 통해 얻은 protein mixture 내에 존재하는 단백질 전체를 동정하는 방법

분석방법 / 분석기기 / 소프트웨어 : Tryptic digestion, peptide fractionation, peptide desalting, peptide quantitation / LC-MS/MS system(Q Exactive) / Proteome Discoverer, SpectroMine, ProteinPilot

PTM Analysis

Phosphorylation, N-glycosylation, acetylation, ubiquitination 등 protein modification 여부, modification site probability 등을 분석하는 방법

분석방법 / 분석기기 / 소프트웨어 : Tryptic digestion, peptide fractionation, peptide desalting, peptide quantitation, PTM enrichment / LC-MS/MS System (Q Exactive, Q Exactive HF-X, Eclipse) / Proteome Discoverer, SpectroMine

Label free Quantitative Proteomics

Split-free 방식의 재현성 높은 nanoLC와 및 high resolution/accurate mass(HR/AM) 질량분석기를이용하여 반복적으로 LC-MS를 수행한 후, 얻어진 spectrum의 peptide intensity를 이용하여 단백체 발현양을 비교 분석하는 방법

분석방법 / 분석기기 / 소프트웨어 :Tryptic digestion, peptide fractionation, peptide desalting, peptide quantitation / LC-MS/MS System (Q Exactive, Q Exactive HF-X, Eclipse, TripleTOF5600+) / Proteome Discoverer, Spectronaut, Integrated Proteomics Pipeline(IP2)-GPU

TMT labeled Quantitative Proteomics

Tandem Mass Tag(TMT) isobaric reagent를 펩타이드에 labeling하여 2~16개의 시료를 동시에 정성/정량 분석할 수 있는 방법으로 세포, 조직 등 생체시료의 전체 단백질 및 인산화단백질 발현 변화를 비교 분석하는 방법

분석방법 / 분석기기 / 소프트웨어 : Sample preparation for clinical sample, protein extraction using AFA technology, protein quantitation, tryptic digestion, peptide quantitation, TMT labeling, peptide fractionation, peptide desalting, PTM enrichment / LC-MS/MS System (Q Exactive, Q Exactive HF-X, Eclipse)/Proteome Discoverer, SpectroMine, Integrated Proteomics Pipeline(IP2)-GPU

Peptide MRM

발굴된 단백체 biomarker 후보물질이 다른 다양한 시료 내에서도 의미 있는 양적 차이를 보이는지 검증하기 위한 MRM(multiple reaction monitoring) 정량 분석 방법

분석기기 / 소프트웨어 : LC-MS/MS System (Q Exactive, Eclipse, TripleTOF5600+, TQ5500) / SpectroDive, MultiQuant, PeakView

Metabolite Profilingv

혈액, 척수, 소변 등 체액에 존재하는 대사체의 비표적 스크리닝

분석기기 / 소프트웨어 : LC-MS/MS System (TripleTOF5600+) / MultiQuant, PeakView, Chemspider

Sample preparation for clinical sample (tissue)

조직 시료를 동결 상태에서 미세한 파우더 상태로 만든 후 multi-omics 분석용으로 aliquot

분석기기 : Tissue cryopulverizer system (CP02 cryoPREP), AFA(Adaptive Focused Acoustics) system (S220)

연락처

담당자 : 김경희, kyunghee@ncc.re.kr, 031-920-2345

Protein
Identification
Interactome
Analysis
TMT labeled
Quantitative Proteomics
Metabolite
Profiling
Sample preparation for
clinical sample

Protein Identification

단백질에 트립신과 같은 가수분해효소를 처리하여 특정 펩타이드 생성
LC-MS/MS system을 이용하여 질량분석스펙트럼 확보
MS/MS 스펙트럼 정보와 단백체 데이터베이스의 peptide sequence 정보 비교 분석
Shotgun/Bottom-up Proteomics 분석

보유 장비

LTQ XL (Linear Iontrap)
- Peptide 서열분석을 통한 단백질 동정
- MSn(n=15)가 가능한 고감도 질량분석

Q Exactive (Quadrupole Orbitrap)
- Quadrupole과 Orbitrap이 결합되어 High Resolution(HR)과 Accurate Mass(AM) 성능으로 정확하고 신뢰성 높은
정량/ 정성분석이 가능함.

최종 수정일 : 2019.08.16

Interactome Analysis

Immunoprecipitatation(IP) 등의 과정을 통해 얻은 protein mixture 분석
Protein mixture 내에 존재하는 모든 단백질을 protein/peptide level에서 분리
분리된 단백체에 트립신과 같은 가수분해효소를 처리하여 특정 펩타이드 생성
LC-MS/MS system을 이용하여 질량분석스펙트럼 확보
MS/MS 스펙트럼 정보와 단백체 데이터베이스의 peptide sequence 정보 비교 분석

보유 장비

Q Exactive (Quadrupole Orbitrap)
- Quadrupole과 Orbitrap이 결합되어 High Resolution(HR)과 Accurate Mass(AM) 성능으로 정확하고 신뢰성 높은
정량/정성분석이 가능함.

Q Exactive HF-X (Quadrupole Orbitrap)
- Advanced Quadrupole과 Ultra High Field Orbitrap이 결합되어 Q Exactive보다 빠른 속도로 스캐닝이 가능하여
high throughput 정량/정성분석이 가능함.

최종 수정일 : 2019.08.16

TMT Labeled Quantitative Proteomics

세포, 조직 등 생체 시료의 전체 단백질 및 인산화단백질 발현 변화를 비교 분석하는 방법
TMT(tandom mass tag) isobaric reagent를 peptide에 labeling하여 2~11개의 시료를 동시에 정성/정량 분석

보유 장비

Q Exactive (Quadrupole Orbitrap)
- Quadrupole과 Orbitrap이 결합되어 High Resolution(HR)과 Accurate Mass(AM) 성능으로 정확하고 신뢰성 높은
정량/정성분석이 가능함.

Q Exactive HF-X (Quadrupole Orbitrap)
- Advanced Quadrupole과 Ultra High Field Orbitrap이 결합되어 Q Exactive보다 빠른 속도로 스캐닝이 가능하여
high throughput 정량/정성분석이 가능함.

최종 수정일 : 2019.08.16

Metabolite Profiling

혈액, 척수, 소변 등 체액에 존재하는 대사체의 비표적 스크리닝
비표적 스크리닝 과정을 통해 동정된 biomarker candidate의 정성/정량 분석

보유 장비

TripleTOF 5600+(Quadrupole TOF)
- Quadrupole과 TOF가 결합되어 High Resolution(HR)과 Accurate Mass(AM)
성능으로 정확하고 신뢰성 높은 정량/정성분석이 가능함.

최종 수정일 : 2019.08.16

단백체분석팀 연구지원 안내
연구지원 내역	소개	분석 방법/분석 기기/소프트웨어
Tissue Cryopulverizer system	조직 시료를 동결 상태에서 미세한 파우더 상태로 만든 후 multi-omics 분석용으로 aliquot	Covaris CP02 CryoPrep
Protein Extraction using Adaptive Focused Acoustics	Adaptive Focused Acoustics 시스템을 이용한 높은 효율의 단백질 추출	Covaris S220 Ultrasonicator
Sample preparation for clinical sample (body fluid)	체액 내에 존재하는 albumin, IgG 등 abundant protein 제거	Abundant Protein Depletion