CIQTEK EPR200M은 프랑스 보르도 대학에서 동료 심사를 거친 타우-막 연구를 가능하게 합니다.

주요 결과 및 핵심 가치 요약

본질적으로 무질서한 단백질이 생체막과 어떻게 상호작용하는지 이해하는 것은 생물물리학에서 오랫동안 해결해야 할 과제였습니다. 최근 발표된 한 연구에서는 이러한 문제를 다루었습니다. 생물물리화학 (2026, 329:107550), 얀 피슈 박사 그리고 그의 팀은 프랑스 보르도 대학교 견고한 시스템을 개발했습니다. 정량적 EPR 분광법 직접 측정하는 방법 타우 단백질-지질 상호작용 그들의 접근 방식은 간접적인 탐침이나 상대적인 형광 신호에 의존하지 않으므로, 자유 단백질과 막 결합 단백질 모두의 정확한 절대적 정량화가 가능합니다.

사용 CIQTEK EPR200M 벤치탑 X밴드 EPR 분광기 연구팀은 결합 거동을 정량적으로 분석했습니다. 타우 단백질 음전하를 띤 지질막에 대한 분석을 통해, 유리 및 결합 단백질 집단의 절대 농도를 추출하고 최소한의 실험적 노력으로 결합 친화도를 측정했습니다. 이 연구는 타우 단백질과 막 사이의 상호작용에 대한 핵심적인 기전적 통찰력을 제공할 뿐만 아니라, 이 방법의 강력한 효과를 입증합니다. CW EPR 복잡한 생물학적 시스템에서의 정량적 분석을 위해.

배경: 단백질-지질 상호작용을 정량화하는 것이 왜 그렇게 어려운가

단백질-지질 상호작용은 세포 신호 전달, 막 구조 형성 및 병리학적 단백질 응집에 중요한 역할을 합니다. 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환에서 타우 단백질과 세포막 사이의 상호작용은 병리학적 응집을 유발하는 중요한 초기 사건으로 여겨집니다.

중요성에도 불구하고 이러한 상호작용을 정량적으로 특성화하는 것은 여전히 어려운 과제입니다. 생체막은 이질적이고 역동적이며 실험 조건에 매우 민감합니다. 상호작용 자체는 종종 약하고 일시적이며 여러 가지 구조적 상태를 포함합니다. 형광 또는 비색 분석과 같은 기존 방법은 일반적으로 상대적인 신호를 제공하며 추가적인 불확실성을 유발하는 보정 곡선을 필요로 합니다.

EPR 분광법 근본적으로 다른 접근 방식을 제시합니다. 스핀 표지된 분자의 동역학을 직접 조사함으로써, 정량적 EPR 분자 운동, 결합 및 형태 제한에 대한 민감하고 정확한 정보를 제공하여 단백질-지질 상호작용을 정밀하게 측정할 수 있도록 합니다.

스펙트럼 선 모양에서 분자 결합 역학까지

타우는 본질적으로 무질서한 단백질이며, 지질막과의 상호작용은 큰 구조적 재배열보다는 분자 이동성의 미묘한 변화를 수반합니다. 이러한 특성 때문에 CW EPR 특히 그 문제에 매우 적합합니다.

타우 단백질은 부위 특이적 스핀 표지법(SDSL)을 이용하여 특정 부위에 표지되었다. 연속파 EPR 스펙트럼은 다음과 같이 측정되었다. CIQTEK EPR200M 상온 및 150K에서 POPS 다층 소포체(MLV)의 농도를 증가시키면서 실험을 진행하였다.

자유 타우는 빠른 등방성 운동(τc ≈ 0.383 ns)에 해당하는 좁고 대칭적인 3선 스펙트럼을 나타내며, 이는 본질적으로 무질서한 단백질의 특징입니다. POPS 농도가 증가함에 따라 스펙트럼 폭이 넓어지고 회전 상관 시간(τc ≈ 0.383 ns)이 길어지는 것은 막 결합 시 타우 운동이 점진적으로 제한됨을 나타냅니다.

그림 1. (A) POPS MLV 농도 증가에 따른 적정 과정에서 스핀 표지된 타우의 상온 CW-EPR 스펙트럼을 나타낸 것으로, 선형 모양의 점진적인 변화를 보여준다.
(B) POPS MLV 25 mM이 없을 때(파란색)와 있을 때(빨간색)의 스핀 표지된 타우의 동결 상태(150 K) EPR 스펙트럼 및 시뮬레이션.
(C) 자유 환경에서 타우 단량체의 실온 EPR 스펙트럼.
(D) 제한된 환경에서 타우 단량체의 실온 EPR 스펙트럼. 타우 농도는 50 μM이었다. 자유 환경은 완충액 내의 타우에 해당하고, 제한된 환경은 MLV를 포함하는 용액 내의 타우에 해당한다.

2성분 스펙트럼 분해를 통한 절대 정량화

이 연구의 핵심적인 돌파구는 절대 정량화를 위해 EPR 신호 강도를 사용한 것입니다. 신호 강도는 짝을 이루지 않은 전자 수에 정비례하므로, 보정 표준물질 없이도 유리 단백질과 결합 단백질의 농도를 정밀하게 측정할 수 있습니다.

높은 기준선 안정성과 신호 대 잡음비를 이용하여 CIQTEK EPR200M 실험 스펙트럼은 자유 상태와 막 결합 상태 성분으로 선형 분해되었다. 이러한 2성분 분해를 통해 절대 단백질 농도를 계산할 수 있으며, 이는 힐(Hill)형 결합 모델을 구축하고 겉보기 해리 상수(K_D)를 결정하는 데 견고한 기반을 제공한다.

그림 2. (A) 다양한 POPS 농도에서 스핀 표지된 타우의 실험적 EPR 스펙트럼(검정색) 및 이에 상응하는 최적 맞춤 시뮬레이션(파란색~빨간색).
(B) 스펙트럼을 자유 성분(파란색)과 결합 성분(주황색으로 채워진 부분)으로 분해한 예.

신속하고 정확한 친화도 측정을 위한 최소주의 전략

오차 전파 분석을 통해 정확한 K_D 측정을 위한 최적 조건을 확인했습니다. 타우 단백질의 약 절반이 결합되어 있을 때(θ ≈ 0.4–0.6), 실험적 불확실성이 최소화됩니다. 단일 EPR 측정을 사용하면 이러한 조건을 만족하는 최적의 K_D 값을 얻을 수 있습니다. EPR200M 이는 완전 적정 결과와 일치하는 겉보기 해리 상수를 얻기에 충분하며, 실험 시간과 귀중한 시료 소모량을 모두 줄여줍니다.

전 세계 사용자들이 신뢰하는 안정적인 성능

그만큼 CIQTEK EPR200M 이 제품은 안정적인 마이크로파 성능, 민감한 검출 감도 및 신뢰할 수 있는 상온 작동을 보여줍니다. 이러한 특징은 상온 동역학부터 저온 초미세 구조 분석에 이르기까지 복잡한 생물학적 시료에 대한 재현 가능한 데이터 수집을 지원합니다.

보르도 대학의 성공적인 적용 사례는 CIQTEK 장비가 유럽 및 전 세계의 최첨단 생명 과학 연구를 강력하게 지원한다는 것을 입증합니다.

정량 연구를 위한 CIQTEK EPR 솔루션

CIQTEK은 포괄적인 범위의 제품을 제공합니다. EPR 기기 :

• X밴드 CW 및 펄스 시스템 탁상형 또는 바닥 설치형으로, 가변 온도, 조명, 전기화학 및 현장 모듈과 호환됩니다.

• 고자기장 Q 및 W 대역 시스템 더 높은 자기장과 분광 해상도를 통해 재료, 양자 상태 및 고급 생물물리학 연구를 수행할 수 있습니다.

검증된 성능을 바탕으로, CIQTEK EPR 기기 곳곳에 설치되어 있습니다 유럽, 북미, 아시아 전 세계 수백 개의 연구소와 산업 파트너를 지원하고 있습니다.