본 연구에서는 연속확산식 무세포 단백질 발현 시스템을 이용한 이황화결합 함유 단백질의 생산 시, 발현된 단백질의 응집으로 인한 비활성화의 문제점이 분파샤페론을 통한 발현 단백질의 용해도 증가, 세포 파쇄액의 화학적 처리를 통한 환원활성 제거, 산화환원완충액을 이용한 적절한 산화환원전위의 제공 등을 통해 단백질의 폴딩에 유리한 반응조건을 구축함으로써 해결될 수 있음을 보였다. 이러한 연구 결과는 각종 게놈 시퀀싱 프로젝트의 빠른 진척에 따라 현재 요구되고 있는 고속, 고효율의 단백질 발현 수단으로써 무세포 단백질 발현 시스템이 적용될 수 있는 가능성을 높여 줄 수 있을 것으로 기대된다.
1. Pepsin과 pancreatin 소화물들을 비교한 결과, 순수한 팥 단백질 중에서 소화효소 저항성을 가지는 단백질이 존재하는 것으로 확인되었다. 2. 팥의 주요 단백질을 제거하고 pepsin과 pancreatin으로 소화시켰을 때 더 많은 분해가 일어나는 것으로 보아 팥의 주요단백질들 중에 소화효소 저항성을 가지는 것이 많을 것이라 추측된다. 3. 팥의 주요 단백질들은 장 점막세포와는 크게 작용하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 4. 팥 단백질의 데이터베이스 구축과 팥 단백질이 다른 영양소들과의 상호작용을 하는 지에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다.
Radioactive NBZ arginyl diazomethane으로 액포를 표지 한 뒤에ㅣ 액포내의 단백질과 세포막 겉에 존재하는 단백질을 각각 저농도 완충용액과 높은 농도의 염용액으로 제거시켰다. 액포막 단백질을 Triton X-100으로 녹인 후, molecular sieve column chromatography와 ion exchange column chromatography를 사용하여 anginine transporter를 분리하였다.
백경 가을무 자엽은 선천적으로 53kDa과 29kDa인 중탕에 강한 단백질을 소유하고 있다. 저온 스트레스를 주면 중탕에 강한 36kDa과 16.5kDa 단백질이 새로 유도되었고, 53kDa과 29kDa의 단백질은 더 증가되었다. 중탕에 강한 53kDa 단백질은 자엽을 제거한지 2시간 이내에 변성되었다. 백경 가을무 하배축에서는 자엽에서와 같이 선천적으로 중탕에 강한 53kDa 단백질이 존재하고, 스트레스를 받으면 중탕에 강한 24kDa과 18kDa 단백질이 새로 유도되었다. 장춘대형 봄무 자엽에서는 저온과 ABA 스트레스를 주면 중탕에 강한 53kDa 단백질이 유도되었고, 25kDa과 23kDa 단백질이 증가되어 백경 가을무와 장춘대형 봄무에서 스트레스에 대항하여 유도되는 중탕에 강한 단백질이 다름을 알 수 있었다. 중탕에 강한 25kDa과 23kDa 단백질의 유도는 cycloheximide에 의해 방해 되었다. 22kDa 단백질은 ABA 처리로 사라졌다가 cycloheximlde의 처리로 다시 증가되어, cycloheximide는 생체 내 단백질의 분해에도 관여하는 것으로 보인다. 장춘대형 봄무의 하배축에서 스트레스로 유도되는 단백질의 양상은 백경 가을무 하배축에서 유도되는 단백질의 양상과 유사하였다.
프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 고온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 $42^{\circ}C$에서 고온처리한 벼의 줄기로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 15% PEG fractionation을 실시한 후 상등액 분획의 단백질을 이차원전기 영동한 후, CBB 염색을 통해 차별적 발현을 보이는 단백질을 분석하였다. 총 46개의 단백질 spot이 발현양에 변화를 보였으며, 그 중 24개의 단백질이 고온 스트레스에 의해 발현이 증가되었으며, 22개의 단백질이 감소하는 발현 양상을 나타내었다. 이들 단백질을 MALDI-TOF MS와 database를 통해 동정한 결과 에너지 대사관련 단백질, 산화 환원 관련 단백질 및 저분자량 small HSP 등, 10개의 단백질이 동정되었다. 이들 동정된 단백질들은 식물의 고온 스트레스에 대한 적응기작을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것이며, 특히 미토콘드리아 small HSP는 프로테옴 분석법에 의해 최초로 동정되었으며, 금후 내하고성 목초 분자육종에 활용될 수 있는 좋은 유전자로 판단된다.
산나물은 우리 몸이 요구하는 필요 영양분을 다양하고 풍부하게 갖췄다. 비타민C와 무기질, 단백질과 지방은 물론 체내에서 합성되지 않는 필수 아미노산의 조성도 우수하다. 섬유질은 비만과 당뇨병에 유효할 뿐만 아니라 심장병과 암, 비만 등의 치유에 효험을 나타낸다. 또한 콜레스테롤의 조절과 숙변제거 등에도 유익한 구실을 한다. 우리 몸에 유익한 대표적인 산나물인 산마늘에 대해 알아본다.
GABA shunt에 관여하는 두 가지 효소인, GABA transminase와 Succinic semialdehyde reductase에 대한 단일 클론 항체를 생산하고 이들 항체의 특성을 살펴보았다. 소의 뇌에서 순수 정제된 효소를 동물에 주사한 후 immunodot-blot 분석법에 의하여 일차적으로 항체를 분비하는 hybridoma를 골라낸 후 생산된 단일 클론 항체가 특이적으로 이들 효소와 반응하는 가를 알아보기 위하여 Western blot 분석을 실시하였다. 뇌조직에서 추출한 총단백질을 SDS 전기영동법에 의하여 분리한 후 이들 항체를 처리한 결과, GABA-T에 대한 항체는 특이적으로 분자량이 50kDa에 해당하는 단백질 밴드만을 인지하였고 SSA reductase에 대한 항체의 경우 분자량이 34kDa 크기의 단백질 밴드와 반응하였다. 이들 분자량은 순수 정제된 소뇌의 효소 단백질의 크기에 해당하는 것을 확인하였다. 이들 소뇌의 효소에 대한 항체를 추적물체로 사용하여 다른 포유동물자 조류의 효소와 비교하는 cross-reactivity 연구를 수행하였다. 소, 돼지, 토끼, 쥐 (rat), 개, 고양이 그리고 닭의 뇌를 제거한 후 총단백질을 추출하고 Western blot을 해본 결과 GABA transaminase의 경우 조류를 제외하고 다른 포유동물에서는 같은 분자량의 단일 단백질 밴드를 확인하였고 SSA reductase의 경우 조류를 포함하는 모든 동물에서 같은 분자량의 밴드를 확인하였다 이상의 결과로 미루어 보아 포유류 뇌에 있는 이들 효소들은 변역학적으로 아주 유사하다고 사료된다.
효모에는 여러 가지 종류의 thiol peroxid se 동위 효소들인 cytoplasmic TPx I, cTPx II, cTPx III, mitochodrial TPx (mTPx), 및 nuclear TPx (nTPx)가 존재하고 있다. 특히 cTPx II는 다른 효모TPx와 비교해 볼 때 매우 낮은 peroxidase 활성을 보이나, cTPx II를 제거한 cTPx II mutant균주는 심하게 성장이 저해되는 특징을 보인다. 본 연구에서는 효모에서의 cTPx II의 생리학적 기능을 밝히는 연구의 첫 과정으로 cTPx II와 상호 작용하는 단백질을 탐색하였다. Sacchromyces cerevisiae genomic DNA library에서 yeast two-hybrid system을 이용하여 cTPx II와 상호 결합하는 단백질을 탐색하여 그 단백질들의 기능을 연구하여, 궁극적으로 cTPx II의 생리기능을 밝히는데 이 연구의 목적을 두었다.
본(本) 실험(實驗)은 말쥐치 단백질(蛋白質) 조제품(調製品)의 생산(生産)을 위한 최적조건을 조사하고, 단백질(蛋白質) 제품(製品)의 식품학적 성질을 알고자 하였다. 말쥐치 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)과 말쥐치 분리(分離) 단백질(蛋白質)을 여러 유기용매(有機溶媒)를 사용(使用)하여 내장과 머리를 제거(除去)하거나 또는 전어(全魚)로 한 말쥐치를 추출(抽出)에 의하여 조제(調製)하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1. 용매(溶媒)로 사용(使用)한 iso-propyl alcohol은 지방(脂肪)의 추출(抽出) 및 어육(魚肉)의 trimethyl-amine의 추출(抽出)에 매우 효과적(效果的)이었다. 2. 최적추출시간(最適抽出時間)은 교반(30rpm)하면서 $65{\sim}70^{\circ}C$에서 iso-propyl alcohol이나 ethyl alcohol로 20분(分)이었다. 3. 원료(原料) 말쥐치의 중량(重量)에 대한 가장 효과적(效果的)인 유기용매(有機溶媒)의 비율은 1차(次) 추출에서 5 : 1이었고, 2차(次) 추출은 2 : 1이 적당하였다. 4. 단배질(蛋白質) 조제품(調製品)의 지방함량(脂肪含量)은 머리와 내장을 제거(除去)한 말쥐치에는 3회(回)까지 추출(抽出)한 후 잔류 지방량을 0.5% 이하로 감소할 수 있었고, 전어(全魚)의 경우에는 5회(回) 추출(抽出) 후(後) $0.27{\sim}0.31%$의 지방함량(脂肪含量)을 나타냈다. 5. 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)과 분리(分離) 단백질(蛋白質)의 단백질(蛋白質) 함량(含量)은 81.08%와 87.41%이었고, 두 단백질(蛋白質) 조제품(調製品)의 지방함량(脂肪含量)은 각각 0.43%와 0.45%이었다. 6. Ca함량(含量)은 분리(分離) 단백질(蛋白質)보다는 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)이 높은 것으로 나타났다. 분리(分離) 단백질(蛋白質)에서의 Na와 K의 성분(成分)은 검출되지 않은 반면 생선 농축물에서는 상당한 양(量)을 함유(含有)하고 있는 것으로 나타났다. 7. 말쥐치 분리(分離) 단백질(蛋白質)에서의 suspended solids, wettability, emulsion stability, foam viscosity와 같은 식품학적 성질은 말쥐치 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)보다 더 높은 경향을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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