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제109회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 안내 이차원 적외선 분광학을 이용한 단백질의 구조 동역학연구

등록일
2012년 2월 15일 12시 10분 08초
접수번호
0421
발표코드
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발표시간
목 15시 : 30분
발표형식
심포지엄
발표분야
물리화학 - New Trends in Physical Chemistry: Young Physical Chemist Symposium
저자 및
공동저자
곽경원
중앙대학교 화학과, Korea

3차 비선형 분광학의 한 방법인 초고속 적외선 이차원 분광법은 열적 평형상태에서 일어나는 단백질과 같은 생체분자의 빠른 구조 동역학을 연구할 수 있는 가장 좋은 분광법이다. 용액 상에서의 구조 동역학에 대한 연구는 이차원 분광 스펙트럼의 시간에 따른 변화를 관측함으로써 이루어진다. 이러한 스펙트럼의 변화는 실험에서 관측되는 분자 진동수의 변화에 의해서 유발된다. 하지만 다양한 종류의 스펙트럼의 모양을 변화시키는 요인들이 스펙트럼 모양의 분석을 통하여 진동수 변화와 동역학의 분자수준의 기술을 연결하는 진동수-진동수 상관함수(Frequency-frequency correlation function)의 정확한 결정을 어렵게 만든다. 또한 넓은 선폭을 가지는 적외선 스펙트럼에서 각기 다른 진동수 영역에 따라 달라지는 동역학을 개별적으로 관측하는 것도 스펙트럼의 모양을 관측해서는 불가능하다. 이러한 약점들을 극복하고자 이차원 분광스펙트럼으로부터 진동수-진동수 상관함수를 직접적으로 얻어내는 이론적 방법이 개발되었다. 이 새로운 방법의 실험으로부터의 관측대상은 스펙트럼 모양의 변화가 아니라 이차원 분광 스퍀트럼의 중심부를 통과하는 중심선의 기울기이다. 이러한 기울기의 변화가 진동수-진동수 상관함수와 직접적으로 비례한다는 것이 이론적으로 보여지고 있다. 또한 이러한 새로운 중심선 기울기의 측정은 실험적 제한으로부터 유발되는 여러 가지 오차요인들에 무관함이 입증되어졌다. 이러한 진동수 기울기의 측정은 근본적으로 스펙트럼의 모양변화에서 동역학을 연구하던 것과는 다르게 이차원 스펙트럼의 각 슬라이스 스펙트럼의 봉우리 위치에서 실험적 정보를 얻기 때문에 여러 가지 스펙트럼의 모양변화를 유발하는 오차원인으로부터 자유롭고 정확한 진동수-진동수 상과함수의 측정을 도와줌으로써 이차원 분광법을 이용한 동역학 연구에 가장 좋은 분석방법을 제공하고 있다. 본 발표에서는 새롭게 개발된 구조 동약학을 분석하는 방법의 장점을 소개하고 단백질의 구조 동역학 분석에 응용된 결과들을 소개한다.


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