SMD를 이용한 복잡한 단백질 메커니즘 분석

제목	​SMD를 이용한 복잡한 단백질 메커니즘 분석
추천 연구 논문	​Hong, L., et al. (2018). "Molecular dynamics simulations of nucleotide release from the circadian clock protein KaiC reveal atomic-resolution functional insights." Proc Natl Acad Sci U S A 115(49): E11475-E11484.
선정 이유	24시간 주기 시계는 인간에서 식물, 곰팡이에서 박테리아에 이르는 유기체 내에서 발생하는 수면과 각성의 24시간 생물학적 시계 주기로 굉장히 많이 연구가 되었다. 굉장히 복잡한 특징을 가지고 있는데, SMD라는 인위적인 힘을 사용하는 MD분석법을 이용해, 복잡한 단백질의 기능을 설명하는 연구라 선택함.
주요 내용	SMD를 통해 KaiC에서 ADP 방출 경로를 설명하고 정량적으로 특성화함. KaiC 서브유닛에 뉴클레오타이드가 바인딩 한다는 것을 설명하고, 해당 상호작용이 Mg+2 이온 및 ADP의 인산기 사이의 정전기적 상호작용에 의해 제어한다고 분석함.
시사점	해당 논문은 KaiC로 이루어진 complex 중앙의 loop는 중요한 기능을 하지만 굉장히 flexible해 한번의 이벤트로 해당 현상 및 특징을 정의할 수 없다. 따라서 특정한 힘을 가하는 SMD를 통해서 불안정한 구조에서 안정화되는 이벤트를 지속적으로 Sampling하여, 공통된 특징을 밝혀낸 연구방법이 사용되었다. 해당 연구의 시사점은 단백질의 특정 이벤트가 굉장히 복잡한 경우에도 분석할 수 있는 접근법을 제시하였다.