단백체학

단백체학을 통한 생물학적 체계의 구조 및 기능 연구

NGS의 역량을 사용해 단백체를 탐구해 보세요

단백체학의 정의 삽화

단백체학이란?

단백체학은 생물학적 체계의 단백질을 연구하는 학문 분야입니다. 유전체 정보를 통해, 전사체 활동은 단백질을 생성하기 위한 아미노산의 시퀀스를 암호화하는 유전자를 해석합니다. 단백체라고도 알려져 있는 유기체 내 전체 단백질 집합은 세포의 구조 및 기능과 관련해 복잡하지만 중요한 정보 출처를 제공합니다. 이 분야의 발전으로 인해 질환, 바이오마커, 치료법의 개발을 더 잘 이해하기 위한 획기적인 발견이 가능해질 수 있습니다.

차세대 시퀀싱(NGS)이 전례 없는 속도, 정확성, 확장성으로 유전체학과 전사체학에 혁신을 불러일으킨 것과 같이, 현재 이 기술이 단백질을 연구하는 데 적용되고 있습니다.

고처리량 NGS의 성능을 이용한 단백체 분석

단백질을 식별하는 것은 다양한 단백체 애플리케이션의 주된 목적입니다. 예를 들어, 예상되는 단백질의 존재 또는 부재를 확인하는 것과 생체활성 단백질을 식별하는 것이 포함될 수 있습니다. 단백체학 방법과 NGS를 결합하면 사용자가 비용 효율적 확장성, 유연한 샘플 일괄 처리, 고처리량 단백질 발견 및 멀티오믹스와 단백질유전체학을 위한 차후 데이터 통합을 통해 추가되는 역량을 활용하여 단백체를 분석할 수 있습니다.

Illumina는 단백체학 연구를 강력하게 지원합니다

Illumina는 Illumina Protein Prep을 통해 단백체학에 대한 인사이트를 제공합니다. 이 솔루션은 sequencing by synthesis(SBS) 화학에 의한 신뢰할 수 있는 시퀀싱을 SOMAmer(Slow Off-Rate Modified Aptamer, 저속 오프-레이트 변형 압타머) 기술의 높은 민감도와 결합함으로써 고처리량 단백체학 연구에 있어서의 기술 발전을 크게 진전시켰습니다. Illumina는 더욱 우수한 NGS 기반 멀티오믹스 솔루션의 개발을 위해 최선을 다하고 있으며, Illumina Protein Prep과 같은 혁신은 전 세계 과학자들이 이러한 강력한 도구를 보다 쉽게 이용할 수 있도록 하는 데 매우 중요합니다.

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Illumina Protein Prep 솔루션으로 단백체학의 다음 시대를 시작하세요

NovaSeq 6000 및 NovaSeq X 시스템으로 탁월한 발견 역량, 시장 최고의 성능 및 통합 분석을 활용하여 차세대 단백체학 혁신을 가속화하세요.

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단백체학은 멀티오믹스 프로파일링에서 어떻게 사용되나요?

다른 오믹스 기술과 결합된 단백질의 검출 및 식별은 세포가 기능하는 방식 및 그 활동에 관해 종합적인 관점을 제공합니다. 서로 다른 여러 단백질이 단일 유전자에서 생길 수 있으므로, 완전한 스펙트럼의 분석 옵션은 여러 연구 분야를 위한 표적 및 치료법을 식별하는 인사이트와 관련해 풍부한 양상을 제공합니다.

유전자 발현 및 단백질을 정량하는 동시 접근법

과학자들이 단일세포의 mRNA 및 단백질 발현을 동시에 측정하여 이전에는 볼 수 없었던 면역세포의 부분집합을 발견하는 기틀을 마련하기 위한 새로운 멀티오믹스 접근법을 보여줍니다.

백혈병에서 유전체학과 단백체학으로 밝혀진 복합적 역학

단일세포 유전체학이 단백질 측정치와 결합되어 백혈병 종양 이질성에 대한 보다 명확한 관점을 밝혀낼 수 있는 방법을 읽어 보세요.

유전체 전체 연관 데이터를 갖춘 인간 뇌 단백체

단백체학과 유전체 차원의 연관성 데이터의 교차가 어떻게 복합적으로 결합되어 알츠하이머 병의 발병기전 및 치료 표적에 대한 새로운 인사이트를 제공할 수 있는지 알아보세요.

암에 대한 유전체학 데이터와 단백체학 데이터의 결합

이 글을 통해 단백질유전체학이 종양 생물학 경로에 대한 이해를 증진함으로써 종양학의 경계를 어떻게 넓혀가고 있는지에 대해 확인해보세요.

수막종에 대한 총체적 분자 분류

이 보고서를 읽고 일치된 다차원 벌크 및 단일세포 분자와 고품질 임상 데이터를 포함하는 멀티오믹스 데이터가 어떻게 수막종에 대한 분자 분류 체계를 정의하고 미래의 등급 분류 체계를 개선할 수 있는지 알아보세요.

NGS로 단백체 탐색

NGS가 어떻게 단백체학 발견 역량을 확장하고 복잡한 생물학적 프로세스에 대한 심층적인 인사이트를 제공하는지 자세히 알아보세요.

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추가 리소스

분석 특이성을 갖춘 다중 고처리량 단백체학

Illumina 시퀀싱 시스템을 활용하여 이 Technical Note의 바이오마커 및 신약 발견 연구를 위한 고처리량 단백질 프로파일링을 수행하는 방법에 대해 읽어 보세요.

FFPE 조직 절편의 공간적 단백질유전체학

이 애플리케이션 기술서는 Nanostring사의 GeoMx Digital Spatial Profiler와 Illumina NGS 기술을 사용해 성상세포종과 교모세포종의 조직 구조를 규명하는 방법을 자세히 설명합니다.

Th1 편극 세포에서 독특한 분자적 특징을 감지합니다

벌크 및 단일세포 시퀀싱을 최적화하여 Illumina NGS와 BioLegend TotalSeq Antibodies로 Th1 세포를 프로파일링합니다.

단일세포의 암 특이적 단백질 패턴

이 애플리케이션 노트를 다운로드하여 Illumina NGS로 구동되는 분자 픽셀레이션을 사용하여 막 단백질을 동시에 정량화하고 공간적으로 매핑하는 방법을 알아보세요.

자주 묻는 질문

단백체학은 세포 표현형과 기능을 이해할 수 있게 해주며, 유전체, 후성유전체, 전사체를 포함한 기타 모든 세포 조절 수준에서의 연구 성과를 대표합니다. 단백체학을 통해 과학자들은 질병 기전 및 목표 신약 개발과 같은 중요한 연구 영역에서 바이오마커에 대한 실행 가능한 인사이트를 얻을 수 있습니다.
단백체학은 다른 오믹 데이터를 검증하는 데 필요한 인사이트를 제공하여 생물학에 대한 이해를 심화시킴으로써 멀티오믹 응용 분야의 가치를 크게 높여줄 수 있습니다. 또한 단백체학은 바이오마커를 식별하는 동시에 돌연변이 및 단백질 발현의 변화와 관련된 중요한 데이터를 질병의 잠재적 동인으로 파악하는 데 도움을 줄 수 있다. 과학자들은 Illumina Protein Prep과 같은 제품으로 구성된 현재의 Illumina NGS 시스템을 사용하여 데이터 분석을 포함한 여러 생물학적 프로세스를 단일 플랫폼에서 포괄적으로 연구할 수 있습니다.
질량 분석법은 단백체학의 필수적인 연구 수단으로, 높은 특이성과 동시에 다양한 유형의 샘플을 정량적으로 분석할 수 있다는 강점을 지니고 있습니다. 또한, 이 방법으로 단일 지점 돌연변이 및 번역 후 변형에 관한 정성적 정보를 얻을 수도 있습니다. 그러나 해당 워크플로우에 수작업이 많이 필요하며 NGS 기반 단백체학 기술에 비해 처리량이 낮습니다. Illumina Protein Prep은 96개 샘플에서 9000개 이상의 단백질을 한 번에 분석할 수 있을 정도로 높은 확장성 및 고처리량을 비롯한 뚜렷한 이점을 제공합니다. 이 시스템은 완전히 자동화된 워크플로우를 통해 발견 및 스크리닝 연구를 모두 지원하며, 워크플로우에 질량 분석법이라는 골드 스탠다드 방법을 접목하여 결과를 검증하고 확인할 수 있습니다. 전체적으로, NGS 기반 단백질학은 바이오마커 발견을 위한 연구에 소요되는 비용을 절감하면서 전체 워크플로우의 효율성을 높여줄 수 있습니다.
lllumina Protein Prep은 SomaScan assay를 사용하여 단백질 에피토프를 특정 SOMAmer 시약 기반 DNA 신호로 변환합니다. 이어서, 일련의 비드 포획 및 워시 단계를 통해 상대적 단백질 농도를 SOMAmer 시약 풍부도로 변환합니다. 하이브리드화(hybridization) 기반 방법을 통해 SOMAmer 시약이 바코드화된 시퀀싱 라이브러리로 변환됩니다. 자성 비드에 포획하기 전에 프로브 페어가 SOMAmer 시약에 하이브리드화됩니다. 각각의 SOMAmer 시약에는 하나의 특수한 프로브 페어가 있는데, 프로브 페어마다 특정 SOMAmer 시약에 상응하는 바코드를 가지고 있습니다. 결합되지 않은 프로브는 워시되어 바코드가 있는 프로브의 풍부도로 변환됩니다. 시퀀싱에 필요한 샘플 인덱스의 부착을 위해 인덱스 PCR 프라이머가 추가된 후 증폭되면, 개별적으로 바코드화 및 인덱싱된 라이브러리가 생성됩니다. 이러한 인덱싱된 바코드 라이브러리는 시퀀싱되며 분석 결과는 샘플의 단백질 풍부도에 대한 상대적인 정량적 측정값입니다. 전체 Illumina Protein Prep assay 단계는 Illumina Protein Prep Automation System이라는 하나의 플랫폼에서 자동화됩니다. 자세한 내용을 보려면 데이터 시트를 다운로드하세요.

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