황체형성호르몬-분비호르몬과 그 유도체들의 막 결합 상태와 구조적 성질에 관한 연구

Abstract

CD의 연구를 통하여 황체형성호르몬-분비호르몬(LHRH)과 유도체들이 세포막에 접근하면서 어떤 구조로 변하는가를 예측하였다. 친수성용액에서의 random coil 구조와는 달리 물/TFE(1:1) 용액이나 포화된 SDS micelle 용액에서는 이들 펩티드는 $\beta$-sheet와 $\beta$-turn을 갖는 amphiphilic $\beta$-구조를 갖는다. 이러한 구조는 pH에 크게 좌우되는데 이는 2번 His의 잔기의 전하상태에 기인한 것으로 His의 잔기는 $\beta$-구조형성에 필수적인 역할을 한다. LHRH의 고유형광 발산의 관측와 원심분리법을 이용하여 LHRH와 SUV간의 상호작용을 연구하였다. SUV에서 LHRH의 최대 형광 발산 파장은 15-20 nm 단파장 이동시켰으며, 흡광세기는 230\% 증가시켰다. LHRH와 SUV간에는 소수성 작용과 정전기적 작용이 존재하였다. 또한 LHRH는 vesicle 조성에 따라 포화 L/P ratio가 달랐고 vesicle에 삽입되는 깊이가 달랐다. 이는 소수성 작용이 막결합의 주요소이지만 정전기적 작용이 LHRH의 막결합상태를 변화시켜 더 깊이 삽입되게 하는 것으로 밝혀졌다. CE를 사용하여 막에 결합된 LHRH와 유도체들의 용해성 peptidase에 의한 digestion에 대한 저항성을 조사하였다. 산성 지질이 첨가된 vesicle일수록 LHRH와 유도체들은 깊이 삽입되어 효소의 작용으로부터 보호되었다. 또한 PC SUV에서 야생형 LHRH는 완전히 digestion이 일어나 3조각이 형성되나 d-Alanine을 6번에 도입한 유도체들은 2조각만 형성되어 그중 4-10 조각은 여전히 LHRH의 기능을 나타낼 것으로 추측된다. 4-10 조각을 amphiphilic한 환경에서 CD 분석을 한 결과 LHRH와 비슷한 이차구조를 갖고 있음이 밝혀져 이러한 추측을 뒷받침해주고 있다. Doxyl stearic acid quenching 실험을 수행하여 LHRH가 8번 Arg의 (+) 전하가 없어진 [Gln-8]-LHRH 유도체보다 깊이 생체막에 삽입됨이 나타났다. LHRH는 막과의 정전기적 상호작용때문에 생체막에 깊이 삽입되거나 막결합상태가 변하기 때문에 LHRH-degradading 용해성 peptidase에 의한 digestion에 대하여 저항성을 가질수 있다. 이상의 결과들로부터 막과의 작용을 고려한 LHRH의 강력한 유도체 개발에 있어서 가져야 할 전략을 제시한다. 1) peptidase에 의해 잘릴 부위의 residue에 d-아미노산을 도입하고, 2) 정전기적 작용의 강화를 유도하도록 $\beta$-구조에 영향을 주지 않도록 하면서 6번, 7번,8번 위치에 Arginine 또는 Lysine을 도입하여 생ⓒ섯렛L} 깊이 삽입되도록 하거나 막결합상태를 변화시켜 용해성 효소에 의한 digestion으로부터 펩티드 분자가 보호될수 있도록 한다.