구조 생물학
단백질은 유전학, 신진 대사, 신호 전달, 인지, 기억 및 광합성과 같은 모든 생명 현상을 담당합니다 세포에서 단백질을 추출하고 저온전자현미경과 싱크로트론 X선을 이용하여 원자 수준에서 3차원 구조를 관찰함으로써 그 기능에 대한 근본적인 이해를 얻는 것을 목표로 하고 있습니다 또한 인공 광합성 촉매 설계, 안정적이고 수확량이 많은 작물 등 단백질의 구조적 지식을 전략적으로 변형하고 적용하여 새로운 가치를 창출하는 것을 목표로 하고 있습니다
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광합성 막 단백질의 구조적 역학에 관한 연구
광계II의 3차원 구조와 뒤틀린 의자형 촉매의 구조
광합성은 빛 에너지를 화학 에너지로 변환하는 식물과 조류에 의해 수행되는 반응이며 거의 모든 생명체의 생존을 지원합니다 광합성 중에는 광계 II와 광계 I이라는 큰 단백질 복합체가 각각 빛 에너지를 흡수하여 효율적으로 사용합니다 광계 II는 물에서 전자와 수소 이온을 추출하고 산소를 방출하는 반응을 수행합니다 지구상 어디에나 존재하는 물 분자는 안정적이어서 산화(분해)가 쉽지 않습니다 망간 클러스터라고 불리는 촉매 부분은 광계 II의 물 분해 반응을 촉매합니다 망간 클러스터는 Si 상태 주기(i=0-4)라고 불리는 5개의 주기적인 중간 상태를 통해 전환되고 S3→S4→SO 단계에서 산소 분자를 생성합니다 이때 물 분자는 수소이온, 전자, 산소분자로 분해됩니다 우리는 광계 II 결정과 X선 자유 전자 레이저를 사용하여 광계 II 망간 클러스터의 구조적 변화를 실시간으로 추적하고 물 분해 및 산소 생성의 반응 메커니즘을 명확하게 하는 것을 목표로 합니다
