CRY2를 이용한 광유도 단백질 군집형성을 통한 신호조절

제목	​CRY2를 이용한 광유도 단백질 군집형성을 통한 신호조절
추천 연구 논문	​Optogenetic protein clustering through fluorescent protein tagging and extension of CRY2. Nat Commun 8, 30 (2017). (https://doi.org/10.1038/s41467-017-00060-2)
선정 이유	​Cryptochrome 단백질은 생체리듬 형성에 한 축을 담당하는 단백질임. 애기장대의 경우 청색광을 통해 Cry2가 oligomerization이 일어나며 향상된 avidity로 신호전달이 일어남. 이러한 이유로 Cry2의 oligomerization 조절은 생체리듬을 조절하는데 중요한 키가 될 수 있음.
주요 내용	​애기장대 Cryptochrome2의 C-terminal에 9개의 특정 amino acid 서열 "ARDPPDLDN"을 부착하자, 일반 크립토크롬2보다 빛에 10배 이상 더 빠르게 반응한다는 사실을 관찰하고 이를 CRY2clust라고 명명함. CRY2clust는 기존의 CRY2보다 광유도 칼슘 이온 채널 활성 시스템(OptoSTIM1)과 광유도 신경성장인자 수용체 활성 시스템(OptoTrkB)을 더욱 빠르고 효과적으로 활성화되는 것을 확인함. 이는 CRY2clust가 칼슘 이온 채널이 더 빠르게 열리게하고, 신경성장인자 수용체의 활성을 높일 수 있는 것을 알 수 있음. 추가적으로 C-terminal에 여러가지 형광단백질을 붙여본 결과, 결합된 형광단백질(FP)이 dimer 혹은 tetramer를 형성하는 특성을 가질 경우 광유도로 빠르게 Cry2-FP가 단백질 cluster를 형성하는 것을 확인함.
시사점	​Cry2에 추가적인 서열을 결합하여 기존의 기능은 유지한채 oligomerization 속도 및 강도를 조절 할 수 있음. 이를 통해 생체 리듬의 인위적인 컨트롤이 가능할 것으로 기대됨.