APR 28, 2026

생화학 실험실에서 생체분자 시각화 교육 코스: PyMOL 를 활용한 OER 교육부터 말산 탈수소효소의 인산화 모방 돌연변이체 모델링까지

생화학 실험실에서 생체분자 시각화 교육 코스: PyMOL 를 활용한 OER 교육부터 말산 탈수소효소의 인산화 모방 돌연변이체 모델링까지

분자 시각화 소양은 생명과학 전공 학생들이 생물분자의 구조와 기능을 이해하기 위해 학부 과정에서 반드시 습득해야 할 중요한 기술입니다. BioMolViz는 최근 미국 국립과학재단(National Science Foundation, 지원 번호 1920270)의 지원을 받아 “보이지 않는 것을 보기: 생체분자 시각화를 활용한 교수법 학습(Seeing the Invisible: Learning to Teach with Biomolecular Visualization)”이라는 공개 교육 자료(OER)를 출시했습니다. 이 책은 ‘생체분자 시각화 프레임워크(Biomolecular Visualization Framework)’를 활용한 분자 시각화 교육 방법론에 대한 배경 지식을 제공하며, Chimera X( PyMOL), iCn3D, Mol*, PyMOL 등의 도구를 배우기 위한 활동을 초급 단계부터 고급 기능까지 단계별로 다룹니다. 2025년 가을 학기에는 생화학 I(Biochemistry I) 학부 실험 수업 코스 에 참여한 학생들이 말산 탈수소효소(malate dehydrogenase, 코스)를 기반으로 한 학부 연구 체험(CURE)의 일환으로, 이 OER에 수록된 ‘ PyMOL ’ 활동을 완료했습니다. 학생들은 ‘ PyMOL ’ 활동에서 배운 내용을 활용하여 억제제가 결합된 상태의 인간 미토콘드리아 말레이트 탈수소효소(MDH2)를 모델링했습니다. 이후 ‘ 코스 ’ 활동에서는 트레오닌 또는 티로신이 글루탐산으로 변형된, 할당받은 MDH2 인산화 모방체에 대한 가설을 수립했습니다. 해당 잔기는 세포 내에서 인산화될 가능성이 있다는 예비 증거를 바탕으로 선정되었습니다. 학생들은 PyMOL 를 활용하여 배정받은 돌연변이 잔기 주변의 환경을 연구하는 과제를 수행했습니다. 가설을 검증하기 위해, 학생들은 대장균(E. coli)에서 재조합 돌연변이체를 정제하고 동역학 분석을 실시했습니다. 학생들은 데이터를 분석한 후 학기 말에 연구 결과를 구두로 발표했습니다. 이 요약문을 제출한 저자가 공동 저자로 참여한 OER(개방 교육 자원)과 MDH 모델링 실습 내용은 ‘ Schrödinger ’ 발표에서 자세히 설명될 예정입니다.