놀면서 공부하기

연구실에 처음 들어가면, 장비 다루는 법도 낯설고 실험도 어렵지만, 의외로 많은 분들이 연구노트 작성에 당황하곤 해요.   사실 연구노트는 연구자에게 가장 중요한 도구 중 하나예요.  이번 글에서는 처음 연구노트를 쓸 때 꼭 알아야 할 기본 원칙들을 정리해봤어요.    처음 쓸때 요긴한 팁   1) 처음 10페이지 정도는 목차(TOC)로 비워두기실험이 쌓이다 보면, 나중에 필요한 내용을 빨리 찾는 데 큰 도움이 되거든요. 특히 사수나 PI가 어떤 실험을 찾아보려고 할 때 목차가 있으면 정말 감사해하시더라고요.   2) 자주 보는 부분은 포스트잇으로 표시하기자주 참고하는 용액 조성, 실험 조건 같은 건 포스트잇을 활용해서 구분하면 좋아요.  3) 항상 펜으로만 쓰기번지는 젤펜은 피하고, 샤프는 비추천이에요..

이번 포스트에서는 citric acid cycle의 조절 기전에 대해 알아보자.    citric acid cycle과 관련된 핵심적인 regulation들이 위 그림상에 나타나 있음. 우선 pyruvate가 acetyl-CoA가 될 때 관여하는 pyruvate dehydrogenase complex의 경우 에너지가 충분하다는 indicator인 ATP, NADH, fatty acid, 그리고 반응의 생성물인 acetyl-CoA에 의해서 inhibition을 받고 한편 energy가 부족하다는 indicator인 AMP, CoA, NAD+, Ca2+와 같은 녀석들에 의해서 activation을 받게 됨. 한편 citrate를 생성시키는 반응에 관여하는 효소인 citrate synthase의 경우 NADH..

이전 포스트들에서 citric acid cycle의 모든 반응들에 대해 살펴보았음.   그렇다면 왜 우리 몸에서는 acetyl-CoA를 이토록 복잡한 반응을 거쳐서 oxidation시키는 것일까.     이에 대한 이유 중 하나가 위 그림상에 표현되어 있음. 보면 CAC 과정에서 생성되는 각종 intermediate들이 우리 몸에 필요한 amino acid, nucleotide, heme 등의 원료로 쓰이는 것이 가능함. 따라서 energy 생산 외에, 우리 몸에 필요한 물질들을 합성하기 위해 필요한 precursor를 제공해준다는 측면에서도 CAC는 매우 중요한 것임.    위 그림에 나타나 있는 pathway는 한 anaerobic bacteria에서 일어나는 일로, 이 bacteria의 경우 α-k..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 Fumarate에서 L-Malate로 변환되는 반응부터 살펴보자.    보면 이 때는 fumarase라는 효소가 관여하며, fumarate에 우선 OH-가 들어가서 carbanion transition state가 생성된 이후에 다시금 H+가 carbanion에 첨가되면서 L-Malate가 되게 됨. (전체를 보면 물 한분자가 들어간 것과 같은 꼴임) 이 때 fumarase에 의한 반응이 매우 stereospecific해서 fumarate로부터는 100% 다 L-malate만 생성되게 됨. 한편 이 반응의 ΔG'o는 -3.8kJ/mol이어서 열역학적으로 favorable하지만, 그리 큰 값은 아니므로 reversible함. 참고로 fumarate의 구조를 보면 알 수..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 isocitrate가 α-ketoglutarate로 전환되는 반응에 대해 알아보자.    다음 반응은 위 그림에 나타나 있는 것과 같이 isocitrate dehydrogenase에 의해 일어나는 oxidative decarboxylation임. 반응을 보면 isocitrate에서의 파란색으로 표시된 부분이 isocitrate dehydrogenase에 의해서 oxidation되어서 carbonyl group이 되고, 그 과정에서 NAD+ 한 분자가 환원되어서 NADH가 됨. 그 결과 중간물질인 oxalosuccinate가 형성되게 되는데, 이 녀석의 구조를 보면 Mn2+에 의해 stabilize되고 있어서 결과적으로 carbonyl C 쪽으로 전자가 당겨지는 효과가..

이번 포스트부터는 citric acid cycle(CAC)의 각 반응들에 대해 자세히 알아보자.    CAC의 모식도는 위와 같음. 보면 크게 8개의 step으로 이루어져 있음. 우선 2탄소 화합물인 acetyl-CoA가 4탄소 화합물인 oxaloacetate와 만나서 6탄소 화합물인 citrate가 됨. 이 때 물이 들어가고 CoA-SH가 빠져나오게 됨. (이 축합반응은 Claisen condensation의 일종임) 이후 citrate는 aconitase라는 효소의 도움을 받아 dehydration된 이후 다시 rehydration되게 되는데, 이 과정에서 이중결합이 생겼다 다시 없어지며 OH의 위치가 한칸 내려가 isocitrate가 만들어지게 됨. 이후 이렇게 만들어진 isocitrate는 iso..

이번 포스트에서는 본격적으로 citric acid cycle로 들어가기 전 필수적으로 일어나야 하는, pyruvate에서 acetyl CoA로의 전환반응에 대해 알아보자.   위 그림에 이 반응이 간단히 요약되어 있음. 위 그림을 봐도 알 수 있는 것처럼 이 반응에서는 pyruvate가 dehydrogenation되고(즉, oxidation되고), decarboxylation됨. 따라서 이 반응을 oxidative decarboxylation이라 부르기도 함. 이 반응을 촉매하는 효소는 pyruvate dehydrogenase complex인데, 이 complex는 enzyme의 cluster에 해당하며 주요한 3개의 enzyme이 여러 copy 모여서 complex가 구성되어 있음. (참고로 그 밖에 ..

이번 포스트부터는 TCA 회로(TCA cycle, citric acid cycle)에 대해 자세히 알아보도록 하자.    이전 chapter에서는 위 그림 위쪽에 나타나 있는 것과 같은 glycolysis 반응에 의해 한 분자의 glucose가 2분자의 pyruvate으로 바뀌는 과정에 대해 살펴봤었음. 이 때의 ΔG'o은 -146kJ/mol임. 한편, 실제로 glucose가 fully oxidation되어서 6분자의 CO2와 6분자의 H2O가 되게 될 때의 ΔG'o는 -2,840kJ/mol임. 즉, pyruvate가 추가적으로 oxidation되는 step들에서 glycolysis에서보다 훨씬 더 많은 에너지가 방출되는 것임.  실제로 glycolysis를 통해 만들어지는 energy보다, cellul..

이전 포스트에 이어서 잠에 대해 알아보자.  우리는 왜 잠을 자는 것일까. 크게 2가지 이유가 있는데, 첫 번째 이유는 energy를 conserve하기 위해서이고 두 번째 이유는 memory consolidation을 하기 위해서임. 이 때 memory consolidation이란 필요없는 쓸모없는 기억은 정리하고 중요한 기억만 선별해서 남겨놓는 과정을 의미함.  한편 흥미롭게도 REM sleep을 deprivation 시켰을 경우에도 dream이 아예 deprivation되지는 않으므로 REM sleep만이 전적으로 dream에 관련되어 있는 것은 아님.    위 그림은 sleep과 관련된 각종 neurotransmitter들을 보여주고 있는데, 보면 분비되는 위치에 따라 acetylcholine, ..

이번 포스트에서는 brain rhythm의 메커니즘과 잠(sleep)에 대해 알아보자.  흥미롭게도 각각의 neuron들이 제각기 다른 activity를 보이지만 이들이 group을 이뤄서 발생시키는 rhythm은 synchronize되어있음. 이는 크게 두 가지 방식으로 설명 가능한데, 하나는 pacemaker cell이 있어서 이 cell에 따라서 전체 rhythm이 조절된다는 것이고 나머지 하나는 그냥 각각이 독립적으로 행동하지만 이들이 모여 collective behavior가 나타난다는 것임.    각각에 대한 그림이 위에 나타나 있으므로 참고할 것.  한편 뇌에서 어떤 oscillation pattern이 나타나는 것과 관해 여러가지 model이 있음. 첫 번째 model은 개별 neuron ..