급진적(라디칼) 지향 단백질 단편화(radical-directed protein fragmentation) 기법, 특히 자유라디칼 개시 펩타이드 서열화(free radical-initiated peptide sequencing, FRIPS) 질량분석(mass spectrometry, MS)은 기체상에서의 단백질 구조 규명에 상당한 잠재력을 제공한다. 본 연구는 FRIPS MS와 유전암호 확장(genetic code expansion, GCE) 기술을 결합하여, 진공(in vacuo)에서 단백질 구조를 분석하기 위한 새로운 접근법을 제시한다. Affibody 단백질 내의 특정 부위에 비자연 아미노산(unnatural amino acids, UAAs)을 도입함으로써, 우리는 여섯 가지 서로 다른 위치에 라디칼 전구체를 효과적으로 삽입하였다. 본 연구는 단백질의 3차 구조 내에서 라디칼 전이가 일어나는 인접성 및 경로를 분석함으로써, 라디칼 지향 단편화로부터 얻어지는 구조 정보를 탐색한다. 그 결과, 최저 전하 상태(+5)에서 Affibody는 원래 구조와 유사한 접힘된(folded) 형태를 유지하였으며, 라디칼 지향 단편화는 ‘through-sequence’ 및 ‘through-space’ 메커니즘 모두를 통해 유의하게 발생함을 확인하였다. 이러한 결과는 FRIPS MS가 기체상에서의 단백질 접힘 및 구조 정보를 잔기(residue) 특이적으로 제공할 가능성을 보여주며, 더 상세한 단백질 구조 분석을 위한 길을 열어준다.

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