• 유전체소식지
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• 제6권1호
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• pp.24-28
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• 2006

프로테오믹스는 생물체 안에 포함되어 있는 단백질을 통합적으로 연구한다. 단백질을 동정(Protein identification)하고, 단백질의 상태를 분석(Protein characterization)하며, 단백질의 양적 변화를 관찰(Protein quantitation)한다. 단백질에 대한 분석, 특히 질량분석기에 의해 초고속으로 대량의 단백질 데이터를 생산하는 프테테오믹스의 연구는 정량적인 단백질 발현양상분석의 정확도를 높이고 분석시간을 단축하기 위해 다양한 실험기법과 데이터 분석기법을 동원하고 있다. 1) 단백질의 양적 차이나 양적 변화의 관찰은 바이오마커를 발굴하고 생명현상의 메카니즘을 규명하여 그 결과를 신약개발에 활용하기 위한 기초 연구이다. 이 글에서는 프로테오믹스 연구의 초창기부터 사용되어온 2차원 전기영동법에 의해 생성되는 2D-gel image에서의 스팟(spot)분석법과 함께, 탄뎀 질량분석기를 사용하는 ICAT, SILAC 등의 동위 원소를 사용한 라벨링(labeling) 방법, 라벨링을 하지 않는 label-free 방법 등 프로테오믹스에서의 정량분석법에 대한 기본 개념을 살펴보고, 이들에서의 데이터 분석 기술의 적용에 대해 간략히 소개하였다.

• 원자력산업
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• 제14권10호통권140호
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• pp.72-76
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• 1994

이제까지 고대철기의 년대측정은 함께 출토된 토기를 빌어서 이루어져 왔다. 일본에서는 철을 만들 때 열선으로 사용한 목탄에서 흡입된 탄소를 탄뎀형가속기를 이용해 방사선 동위체비 측정방식으로 가속기 질량분석에 위해 철기의 년대를 알아내는 법을 개발했다.

• Bioinformatics and Biosystems
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• 제1권2호
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• pp.109-114
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• 2006

프로테오믹스에서 얻는 탄뎀 질량 스펙트럼은 효소로 가수분해된 펩타이드의 전구이온(precursor ion) 분자량과 펩타이드에 에너지를 가하여 생성된 이온조각(fragment ion)들의 분자량값들로 구성된다. 탄뎀 질량스펙트럼의 전구이온 분자량은 단백질 서열 데이터베이스에서의 검객 과정에서 가장 먼저 고려하는 값이다. 단백질 검색 프로그램은 단백질 서열 중에 스펙트럼의 전구이온으로부터 계산된 분자량과 일치하는 펩타이드 서열들을 찾아내고, 이들 중의 하나를 이온조각들의 분자량 정보를 이용해서 선택한다. 이 때에 전구이온의 분자량은 사용자가 지정한 오차범위 내에서 일치하는 감을 검색하는데, 이때의 오차범위는 질량분석기의 정확도에 따라 결정된다. 본 논문에서는 인간 혈액의 혈장시료로부터 FT LTQ 질량분석기를 통해 얻어진 탄뎀 질량 스펙트럼에서 전구이온 분자량의 분포를 역순서열을 이용하여 분석하였다. 전구이온 분자량의 분포를 재해석하여 실험값의 정확도를 보정하고 단백질 동정의 성능을 향상시키는 방법을 모색하였다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2006년도 Principles and Practice of Microarray for Biomedical Researchers
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• pp.38-44
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• 2006

프로테오믹스는 생물체 안에 포함되어 있는 단백질을 통합적으로 연구하는 학문이다. 단백질을 동정(Protein identification)하고, 단백질의 상태를 분석(Protein characterization)하며, 단백질의 양적 변화를 관찰(Protein quantitation)한다. 유전자로부터 mRNA 로 복제되고 codon 의 규칙에 따라 합성되는 단백질이 세포 내에 얼만큼 존재하는가라는 단백질의 양적인 변화는 세포 내의 환경에 따라 시시각각 변화할 수 있으며, 이러한 변화의 추적은 단백질의 기능을 밝히는 기초자료로서 중요성을 가진다. 특히 질병의 조기 진단을 위한 바이오마커를 발굴하기 위한 스크리닝 역할로서, 단백질의 발현 양상을 비교하는 프로테오믹스는 기대를 모으고 있다. 단백질에 대한 분석, 특히 질량분석기에 의해 초고속으로 대량의 단백질 데이터를 생산하는 프로테오믹스의 연구는 정량적인 단백질 발현양상 분석의 정확도를 높이기 위해 다양한 실험기법과 데이터 분석기법을 동원하고 있다. 이번 발표에서는 프로테오믹스에서 단백질의 양을 측정하기 위한 실험 방법들과 그에 따른 데이터 분석 방법들을 소개하고자 한다. 프로테오믹스 연구의 초창기부터 사용되어온 2차원 전기영동법에 의해 생성되는 2D-gel image 에서의 spot 분석법으로부터, 탄뎀 질량분석기를 사용하는 ICAT, iTRAQ 등의 labeling 방법에 의한 정량분석, 그리고 질량분석기의 정확도를 최대한으로 활용하는 label-free 방법에 대한 기본 개념을 살펴보고 데이터 분석 기술의 적용 방법을 알아본다.

• 분석과학
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• 제7권3호
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• pp.1069-1084
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• 1994

수 MV급 탄뎀형 가속기와 정전형, 자장형 질량분석기를 결합함으로써 존재비가 극히 작은 동위원소 측정이 가능해진다. 수 MeV로 가속이 되면 분해에 방해가 되는 모든 분자이온들이 제거되며, 탄뎀형 가속기에서는 음이온으로부터 가속이 개시되므로 몇몇 음이온을 형성하지 못하는 동중원소의 간섭으로부터 자유로워지기 때문에 고감도분석이 실현될 수 있다. 이외에 음이온을 형성하는 동중원소들은 주로 이온함인 최종 검출기에서의 유효 전하에 따른 에너지손실 차이를 이용하여 효과적으로 제거할 수 있다. 현재는 주로 장반감기 방사성동위원소인 $^{10}Be$, $^{14}C$, $^{26}Al$, $^{36}Cl$과 $^{129}I$ 등의 측정법이 확립되어 천연시료 중에서 동위원소 존재비 $10^{-12}$에서 $10^{-15}$까지의 정량이 가능하며, 원자수로 환산한 검출하한을 $10^5$개가 된다. 또한 해당 원소를 기준으로 소요 시료량은 대부분 mg 정도로 충분하다. 지금까지는 불가능했던 이러한 특징으로 인해 지난 수년간 AMS(Accelerator Mass Spectrometry)가 활용되어 온 연구분야는 지구과학(기후학, 우주화학, 빙하학, 수문학, 해양학, 퇴적학, 화산학 및 광물탐사), 인류 및 고고학(연대측정), 그리고 물리학(천체물리, 핵 및 입자물리) 등으로 다양하다. 이외에 생의학 및 재료과학 분야에서도 AMS를 활용하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 본 해설에서는 가속기질량분석기술의 특징, 원리, 장치 및 활용분야 등을 소개하고자 하며, 이로써 관련 분야의 연구 활성화에 기여하고자 한다.

• 분석과학
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• 제25권1호
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• pp.25-32
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• 2012

동위원소희석 액체크로마토그래피-탄뎀질량분석법을 이용하여 차음료 중의 소르빈산을 정밀하게 측정하는 방법을 개발하였다. 소르빈산의 동위원소, $^{13}C_2$-소르빈산은 주문합성하여 구입하였다. 질량 분석기는 음이온 모드로 선택반응분석법 (Selected Reaction Monitoring mode)에서 수행하여, $[M-H]^-$ 이온이 $[M-CO_2H]^-$ 조각이온으로 가는 m/z 111 ${\rightarrow}$ 67와 $^{13}C_2$-소르빈산 m/z 113 ${\rightarrow}$ 68 채널을 선택하여 분석하였다. 분리는 C18 컬럼으로 수행되었으며, 암모니움 아세테이트용액(pH 4.5) 55%와 메탄올 45%로 이동상을 구성하였다. 반복성과 재현성을 포함한 방법의 유효성 검토를 위하여 본 연구원에서 차음료에 소르빈산을 강화하여 균질성있는 기준물질을 제조하였다. 반복성과 재현성 결과는 동위원소희석 액체크로마토그래피-탄뎀질량분석법에 의한 소르빈산의 분석이 신뢰할만 하며 재현성 있는 방법임을 보여주었고, 기준물질들의 소르빈산의 농도는 3.8%의 표준편차를 보여주었다.

• 분석과학
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• 제21권4호
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• pp.245-258
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• 2008

본 연구에서는 하고초의 지표성분인 triterpenic acids 5종을 컬럼 크로마토그래피와 역상 HPLC를 이용하여 추출 및 분리했고, 이들 성분의 순도는 90% 이상임을 HPLC를 이용하여 확인했다. 고속원자충돌 이온화법-고분해능 질량분석기(FAB-HRMS)를 사용하여 지표성분의 분자량 및 원소조성을 결정했으며, 지표성분의 구조 분석은 FAB-MS/MS 의해 음이온 및 양이온 모드에서 수행하였다. Triterpenic acid류의 충돌유발분해(collision-induced dissociation, CID) 탄뎀질량분석(MS/MS) 스펙트럼에서 protonated molecule인 $[M+H]^+$ 및 deprotonated molecule인 $[M-H]^-$ 이온의 CID는 주로 retro Diels-Alder (RDA), 탈수 (dehydration) 및 탈탄산(decarboxylation) 반응에 의한 다양한 생성이온들이 나타났다. 특히, $[M-H]^-$이온의 CID-MS/MS 스펙트럼에서는 charge-remote fragmentation (CRF) 현상에 의한 이온들도 특성이온으로 나타났다. 이들 CID-MS/MS 스펙트럼의 해석을 통하여 하고초의 지표성분인 triterpenic acids의 구조 규명을 수행하였다.

• 대한화학회지
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• 제40권8호
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• pp.557-564
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• 1996

각기 다른 양이온$(Na^+, Li^+, K^+, NH_4^+)$을 구조이성질체인 일련의 합성 올리고당에 첨가함으로써, 양이온의 결합정도가 올리고당의 연결위치에 따라 달라지리라는 것을 FAB CAD MS/MS(Fast Atom Bombardment Collision Activated Dissociation Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry)를 이용하여 안정성 측면에서 연구하였다. 알카리 양이온화된(cationized) 올리고당들은 양성자화(protonated)된 형태보다 더 큰 안정성을 나타내어 -40 eV의 충돌 에너지 수중에서 연결부위와 작용기들이 분절된 스펙트럼형태를 보인 반면, 양성자화된 올리고당은 -10 eV에서 에서 같은 정도의 분절을 보였다. 첨가된 양이온 중, 칼륨 양이온이 첨가된 올리고당이 다른 것에 비해 안정화되어 triple quadrupole기종의 허용에너지 조건하에서는 분절이온을 생성하지 않는다. 다른 양이온화된 올리고당들은 충돌기체인 argon의 압력이 0.8mTorr 상태에서 양이온의 종류에 따라$Nap^+>Li^+>NH_4^+$순으로 안정성을 나타내었다. 올리고당과 결합하는 금속양이온들은 질소를 포함하고 있는 아미노당에 위치하며, 이는 아미노당을 포함하는 분절이온마다 각 양이온에 해당하는 만큼의 질량이 이동된 분절피크들이 나타나는 것으로 설명 가능하다. 또한 양이온화된 것이 양성자화된 것보다 더 큰 안정성을 지니는 이유는 금속 양이온과 아미노당의 N-acetyl 작용기 및 fucose의 산소 사이에 크라운에테르 형태의 결합을 형성하는 것으로 설명할 수 있다. 이 때 참여한 금속 양이온의 크기 및 연결위치-이성질 부분의 구조적 형태에 따라 결합정도의 차이를 보여 각기 다른 분절스펙트럼의 형태를 나타내며 안정성면에서도 1-6>1-4>1-3 연결위치의 순으로 나타났다.