생체모사적 실리카 침착(biomimetic silica deposition)은 생체적합한 조건에서 생리활성 분자를 in situ로 고정화하는 방법이다. 골형태형성단백질(bone morphogenetic protein, BMP)의 관절부(knuckle) 에피토프로부터 유래한 골유도성 P4 펩타이드는 BMP 수용체-II(BMPRII)에 결합하며, 최근 실리카 형성 능력을 포함하는 것으로 새로이 확인되었다. 우리는 P4의 N-말단에 위치한 두 개의 라이신 잔기가 실리카 침착에 결정적인 역할을 한다는 것을 발견하였다. P4 펩타이는 P4 매개 실리카화(silicification) 동안 실리카와 함께 공침전되어, 로딩 효율이 87%로 높은 P4/실리카 하이브리드 입자(P4@Si)를 생성하였다. P4는 250시간을 초과하는 기간 동안 P4@Si로부터 일정한 속도로 방출되었으며, 이는 영차(0차) 동역학 모델을 나타낸다. 유세포분석(flow cytometric analysis) 결과, P4@Si는 MC3T3 E1 세포에 대한 전달 능력이 자유형 P4에 비해 1.5배 증가한 것으로 나타났다. 또한 P4는 헥사글루타메이트 태그(hexa-glutamate tag)를 통해 하이드록시아파타이트(HA)에 고정된 다음, P4 매개 실리카화를 거쳐 P4@Si가 코팅된 HA를 형성하는 것으로 확인되었다. 이는 시험관 내(in vitro) 연구에서 실리카 또는 P4 단독으로 코팅된 HA에 비해 더 우수한 골유도 잠재력을 시사하였다. 결론적으로, P4 매개 실리카 침착을 통해 골유도성 P4 펩타이드와 실리카를 함께 전달(co-delivery)하는 전략은 해당 분자를 포획하고 전달하며 상승적(synergistic) 골형성을 유도하는 효율적인 방법이다.

생체모사적 실리카 침착(biomimetic silica deposition)은 생체적합한 조건에서 생리활성 분자를 in situ로 고정화하는 방법이다. 골형태형성단백질(bone morphogenetic protein, BMP)의 관절부(knuckle) 에피토프로부터 유래한 골유도성 P4 펩타이드는 BMP 수용체-II(BMPRII)에 결합하며, 최근 실리카 형성 능력을 포함하는 것으로 새로이 확인되었다. 우리는 P4의 N-말단에 위치한 두 개의 라이신 잔기가 실리카 침착에 결정적인 역할을 한다는 것을 발견하였다. P4 펩타이는 P4 매개 실리카화(silicification) 동안 실리카와 함께 공침전되어, 로딩 효율이 87%로 높은 P4/실리카 하이브리드 입자(P4@Si)를 생성하였다. P4는 250시간을 초과하는 기간 동안 P4@Si로부터 일정한 속도로 방출되었으며, 이는 영차(0차) 동역학 모델을 나타낸다. 유세포분석(flow cytometric analysis) 결과, P4@Si는 MC3T3 E1 세포에 대한 전달 능력이 자유형 P4에 비해 1.5배 증가한 것으로 나타났다. 또한 P4는 헥사글루타메이트 태그(hexa-glutamate tag)를 통해 하이드록시아파타이트(HA)에 고정된 다음, P4 매개 실리카화를 거쳐 P4@Si가 코팅된 HA를 형성하는 것으로 확인되었다. 이는 시험관 내(in vitro) 연구에서 실리카 또는 P4 단독으로 코팅된 HA에 비해 더 우수한 골유도 잠재력을 시사하였다. 결론적으로, P4 매개 실리카 침착을 통해 골유도성 P4 펩타이드와 실리카를 함께 전달(co-delivery)하는 전략은 해당 분자를 포획하고 전달하며 상승적(synergistic) 골형성을 유도하는 효율적인 방법이다.

지난 10년 동안, 질량분석 기반 bottom-up 프로테오믹스(BUP)는 세포, 조직 또는 생물체와 같은 생물학적 시스템에서 완전한 프로테옴을 동정하고 정량하기 위해 널리 사용되어 왔다. 그러나 단백질 추론(protein inference) 문제로 인해 BUP 접근법은 생물학에서 복잡한 형질 및 분자적 기제를 뒷받침하는 온전한 단백질을 동정하고 특성화하는 데 있어 본질적인 한계를 지닌다. BUP과 달리, 즉 단백질로부터 단백질분해 소화(proteolytic digestion)를 통해 생성된 펩타이드를 측정하는 방식과 대비하여, top-down 프로테오믹스(TDP)는 단백질분해 없이 온전한 단백질을 측정할 수 있게 해 주는 강력한 기술이며, 따라서 분자적 기제에 대한 새로운 통찰을 제공하는 프로테o폼(proteoforms)을 동정하고 정량하는 데 활용된다. 프로테오폼은 단일 유전자로부터 생성되는 단백질 생성물의 정의된 형태로서, 동일 분자에 대한 조합적 코딩 다형성, 대안적 RNA 스플라이싱 사건, 그리고 번역후 수정(post-translational modifications, PTMs)을 포함한다. 본 총설에서는 온전한 단백질의 분리, 이온화 및 단편화, 그리고 TDP를 위한 데이터 처리에 관한 일부 진전과, 임상 및 전환연구(translation research) 및 생명공학에서 프로테오폼 해상 측정의 증가하는 활용 잠재력에 대해 개관한다.