[May 5, 2015] 이남기, 이종봉 교수 연구실 - Analysis of Interactions between the Epidermal Growth Factor Receptor and Soluble Ligands on the Basis of Single-Molecule Diffusivity in the Membrane of Living Cells

[May 5, 2015] 이남기, 이종봉 교수 연구실 - Analysis of Interactions between the Epidermal Growth Factor Receptor and Soluble Ligands on the Basis of Single-Molecule Diffusivity in the Membrane of Living Cells

Angewandte Chemie -  International Edition

DOI: 10.1002/anie.201500871

 이남기 교수 연구실은 이종봉 교수 및 생명과 류성호 교수 연구실과의 공동 연구 결과 (김도현, Kai Zhou, 김동균 주도), 단일 분자 추적을 이용하여 살아 있는 세포에서 세포막 단백질과 항체의 상호 작용을 관찰하는 것이 가능함을 보여 주었다. 이 결과는 2015년 5월 응용 화학 및 생물리 분야의 권위지인 Angewantde Chemie 지에 온라인 발표 되었다. 
본 연구에서 암의 주요 원인이 되는 EGFR 단백질과 암 치료에 사용되고 있는 Cetuximab 항체약의 상호 작용을 규명하였다. 이 연구는 앞으로 살아 있는 세포에서의 세포막 단백질 상호 작용 연구에 적용될 예정이다.

 We present a single-molecule diffusional-mobility-shift assay (smDIMSA) for analyzing the interactions between membrane and water-soluble proteins in the crowded membrane of living cells. We found that ligand–receptor interactions decreased the diffusional mobility of ErbB receptors and β-adrenergic receptors, as determined by single-particle tracking with super-resolution microscopy. The shift in diffusional mobility was sensitive to the size of the water-soluble binders that ranged from a few tens of kilodaltons to several hundred kilodaltons. This technique was used to quantitatively analyze the dissociation constant and the cooperativity of antibody interactions with the epidermal growth factor receptor and its mutants. smDIMSA enables the quantitative investigation of previously undetected ligand–receptor interactions in the intact membrane of living cells on the basis of the diffusivity of single-molecule membrane proteins without ligand labeling.