• 미생물과산업
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• 제17권2호
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• pp.18-21
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• 1991

생물은 자기 복제를 통한 생장이나 생명유지를 위해 에너지를 필요로 한다. 화학영양생물은 화학에너지를 발효 혹은 호흡을 통해 생물학적 에너지로 전환시키며, 광영양생물은 광합성 작용을 통해 광에너지를 이용한다. 발효, 호흡, 광합성은 모두 산화-환원 반응을 통해 이루어진다. 생물의 모든 에너지 전환반응은 산화-환원 반응, 즉 전자의 흐름으로 이루어지며 생명현상이 에너지를 필요로 하기 때문에 생명현상은 전자의 흐름으로 이루어진다고 할 수 있다. 모든 생물이 에너지 전환 반응에 산화-환원 반응을 이용한다는 말은 생물이 많은 종류의 산화-환원 효소를 보유하고 있다는 뜻이며, 실제 많은 종류의 산화-환원 효소가 발견되고 연구되었다.

• 생명과학회지
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• 제14권3호
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• pp.478-483
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• 2004

AsA 및 그 관련화합물, 각종 환원제 등을 첨가하여 lysine의 산화반응에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. AsA의 첨가에 의해 lysyl oxidase활성의 지표인 과산화수소의 생성량은 대조군에 비하여 감소하였다. 2 $\mu$M의 AsA의 첨가에 의해 효소활성은 완전히 억제되었고, 0.2 $\mu$M 농도에서 억제효과가 나타났으나 40분 경과 후 다시 활성이 상승하는 경향이 나타났다. 또한 0.02$\mu$M 에서는 효소활성 의 변화는 대조군과 비슷한 경향을 나타내었다. 효소활성은 환원형 AsA에서 저해 효과가 높았으나 산화형 비타민 C (dehydroascorbic acid: DHA)와 환원제인 glutathione (GSH)에서는 억제효과가 크게 나타나지 않았다. AsA의 입체이성체인 ErA는 AsA와 같이 lysine 산화반응에서 억제적으로 작용하고 환원제인 GSH 보다도 lysyl oxidase에 미치는 영향은 큰 것으로 나타났다. 즉, lysine산화반응에 미치는 억제 효과는 환원제로서는 AsA와 ErA에서만 나타났으므로, 그 구조가 lysyl oxidase에 관여 할 가능성이 보여졌으므로, AsA의 analogue인 3,4-dihydro-xybenzoate를 이용하여 lysyl oxidase의 효소활성에 미치는 영향을 검토하였다. AsA의 analogue인 3,4-dihydroxyben-zoate를 첨가하였을 때에도 lysyl oxidase 활성은 억제되어, AsA의 analogue가 AsA와 같은 효과를 나타내었으므로 AsA의 endiol기의 작용 가능성을 추측할 수 있다. 이러한 결과로부터 lysine의 산화반응은 AsA에 의해 억제되고, 그 억제 효과는 AsA의 endiol기가 효소-구리이온 복합체를 환원할 때 효소의 활성부위에 접근하여 나타나는 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제30권2호
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• pp.101-107
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• 1992

화학 영양성으로 배양한 Rps. gelatinosa 에서 2회의 시토크롬 c 친화성 크로마토그래피와 DEAE-Sephacel 이온 교환 크로마토그래피 등 3 단계의 크로마토그래피를 수행하여 시토로콤 c 산화효소를 정제하였다. 정제된 시토크롬 c 산화효소는 Sephacryl S-300 에 의한 분자걍이 약 110,000 Da 이고 SDS-gel 전기영동에 의한 분자량이 약 52.000 Da 으로써 이량체일 것으로 보인다. 전제된 시토크롬 c 산화효소는 온도데 매우 불안정하고 말 심장 시토크롬 c 를 기질로 사용했을때 Km 값은 $20\mu$M, Vmax 값은 44unit/mg prot. 이며 pH 6.4 의 효소방응 최적 pH 와 25.deg.C 의 최적 온도를 보였다. 환원된 시토크롬 c 산화효소는 554, 523, 421 nm 에서 .alpha., .betha. soret 흡수대를 보였고 chromatophore 에서와 마찬가지로 KCN 과 $NaN_{3}$ 에 의해서는 효소 활성도가 저해를 받았지만 CO 와 antimycin A, myxothiazol 에 의해서는 효소 활성도가 저해를 받지 않았다. 빛을 에너지원으로 배양하거나 또는 화학영양성으로 배양하든지 모두 시토크롬 c-551 이 생성되었고 환원된 시토크롬 c-551 은 시토크롬 c 산화효소에 의해 산화되었다. 시토크롬 c-551 을 기질고 이용하였을 때 시토크롬 c 산화효소의 Km 값은 $26\mu$M 이었고 Vmax 값은 31.unit./mg prot. 로써 말심장의 시토크롬 c 를 기질로 이용할때 보다 오히려 낮았다. 이와 같은 결과로 보아 화학 영양성은 배양한 Rhodopseudomonas gelatinosa 에서 호흡에 의한 전자전달은 시토크롬 c-551 이 시토크롬 $bc_{1}$ 복합체로 부터 전자를 받아 b-형 시토크롬 c 산화효소에 전자를 전달해 주고 최정적으로 산소를 환원시킬 것으로 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.35-41
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• 2020

본 연구는 수로 표면에 고정된 히드록실아민-산화환원효소가 암모니아 흡수에 미치는 영향에 대하여 해석하였다. 이 효소에 의한 반응은 히드록실아민을 아질산으로 변화시키는 것으로서 신속하게 진행된다. 영향의 해석을 위하여, 무차원 물질전달 지배방정식이 수립되었고 상온 기준의 일정한 물성치들이 사용되었다. 물에서의 암모니아 확산계수와 물의 동점도계수는 각각 2.45×10-9 ㎡/s와 1×10-6 ㎡/s이었다. 물에서의 암모니아 농도 분포는 암모니아에 노출되기 시작하는 지점으로부터의 위치에 대하여 산출되었다. 혼합 깊이에 따른 정량적인 분포 또한 도출되었다. 이와 같은 정량적인 해석은 수로 표면에 고정화된 효소가 암모니아 제거에 효율적으로 이용될 수 있는지에 대한 통찰력을 제시할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제46권5호
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• pp.432-449
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• 2002

본 논문에서는 산화 환원 효소의 최적 pH를 예측해 보았다. Boltzman 분배를 이용하여 어떤 아미노산의 side chain이 물에서 발견될수 있는 상대적 확률이나 물에 대한 상대적 친화력을 구하였으며 p$K_R$을 이용해 protonated 아미노산의 양과 deprotonated 아미소산의 양을 계산하였다. 효소의 최적 pH는 아미노산의 side chain이 물에서 발견될수 있는 상대적 확률과 protonated 또는 deprotonated된 아미노산 양의 곱인 유효 protonated된 양과 유효 depotonated된 양이 같아지는 pH로 예측하였다. 문헌 값과 비교해 보았을 때 예측치는 상당히 일치하는 경향을 보였으며 이 결과 로 효소 자체의 전도도가 생물학적 기능에 있어 매우 중요한 역할을 하는 것을 알 수있다.

• 자연과학논문집
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• 제14권2호
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• pp.55-65
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• 2004

지렁이(Earthworm, Lumbricus terrestris)로부터 thiol-specific antioxidant activity(TSA)를 나타내는 향산화 단백을 분리정제 하였다. 이 향산화 단백은 환원제로 thiol성분에 의해 유지되는 비효소적 금속 촉매 산화계 (MCO, $Fe^{3+}$, DTT 또는 2-mercatoethanol ; Thiol- MCO system)에 의하여 Glutamine Synthetase의 불활성을 억제하지만 아스코르브산과 같은 nonthiol 환원제를 가진 효소적 금속 촉매 산화계 (MCO, $Fe^{3+}$, ascorbate ; nonthiol- MCO system)에서는 Glutamine Synthetase의 불활성을 방어하지 못하였다. 정제된 지렁이 TSA 단백질은 SAS-PAGE에 의해 51-kDa임을 밝혔고, 기존에 알려진 TSA protein과 분자량이 다른 TSA Family로써 활성 산소종에 의한 산화적 손상을 방어하는 향산화 효소로써의 중요한 생화학적 역할을 수행함을 제시하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권1호
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• pp.105-110
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• 1985

신개간간척답토양(新開墾干拓畓土壤)에서 볏짚 및 석고시용시(石膏施用時) 토양중(土壤中) Urease활성(活性), 초산(硝酸) 및 아초산환원효소활성(亞硝酸還元酵素活性)에 미치는 영향(影響)을 알고저 실내(室內) 시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 간척답토양(干拓畓土壤)의 Urease활성(活性)은 일반답토양(一般畓土壤)에 비(比)하여 1/10정도(程度)로 낮고 담수초기(湛水初期)보다 담수후기(湛水後期)에 높았으며 볏짚시용(施用)은 석고시용구(石膏施用區)보다 Urease 활성(活性) 증가효과(增加效果)가 높았다. 2. 초산환원효소활성(硝酸還元酵素活性)은 삼요소구(三要素區)에 비(比)하여 석고(石膏) 및 볏짚시용(施用)으로 증대(增大)되었으며 그 효과(效果)는 볏짚보다 석고시용(石膏施用)으로 더욱 증대(增大)되었다. 그러나 볏짚과 석고병용시(石膏倂用時)는 효소(酵素)의 활성(活性)이 현저(顯著)히 감소(減少)되었다. 3. 아초산환원효소(亞硝酸還元酵素)의 활성(活性)은 담수초기(湛水初期) 볏짚과 석고시용(石膏施用)으로 현저(顯著)히 증대(增大)되었으며 볏짚과 석고병용효과(石膏倂用效果)는 볏짚단용구(單用區)와 비슷한 결과(結果)를 보였다. 4. 토양중(土壤中) 효소활성간(酵素活性間)의 관계(關係)를 보면 Urease활성(活性)과 Ammonia농도간(濃度間)에는 정상관관계(正相關關係)($r=0.550^*$) Urease활성(活性)과 아초산환원효소활성간(亞硝酸還元酵素活性間)에는 부상관관계(負相關關係)($r=0.555^*$) 그리고 초산환원효소(硝酸還元酵素)와 아초산환원효소간(亞硝酸還元酵素間)에는 정상관관계(正相關關係)($r=0.296^*$)를 보였다. 5. 볏짚과 석고시용시(石膏施用時) 토양중(土壤中) 초산(硝酸)과 아초산(亞硝酸)의 생성(生成)은 토양미생물(土壤微生物)의 산화(酸化) 및 환원작용(還元作用)에서 First Order Kinetic에 의한 효소반응식(酵素反應式)으로 밝혀졌다.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.70-78
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• 1998

유기물의 함량이 상이한 두 토양에서 제초제 oxadiazon의 소실, 흡착 및 탈착 양상을 알아보고 토양유기물과 결합되는 기작을 알기 위하여 산화환원촉매인 laccase를 이용하여 humic monomer와의 반응성을 규명하였다. Oxadiazon의 토양중에서 소실되는 반감기는 Soil I과 Soil II에서 각각 38일 및 45일로 나타나 유기물이 많은 토양에서 반감기가 더 짧았다. Oxadiazon의 흡착양상은 Freundlich식에 잘 부합하였으며 Freundlich 홉착계수 k값은 Soil I과 Soil II 에서 각각 31.79 및 22.50으로 유기물을 제거한 토양의 1.28 및 3.60에 비해 매우 크게 나타났다. 효소의 첨가에 의한 oxadiazon의 흡착량은 효소를 첨가하지 않은 시험구에 비해 Soil I과 Soil II에서 각각 17.1% 및 9.3% 증가하였으나, 유기물을 제거한 토양에서는 효소 첨가의 영향이 나타나지 않았다. 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 Soil I과 Soil II에서 각각 51.1% 및 58.5%로 유기물을 제거한 토양의 88.3% 및 84.6%에 비해 낮았다. 효소가 처리된 토양에 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 유기물을 제거시킨 토양에서는 차이가 없었으나 유기물을 제거하지 않은 토양에서는 감소하였다. Oxadiazon은 Myceliophthera thermophila로부터 분리된 산화환원효소인 laccase와 단독으로 반응하였을 때는 거의 전환되지 않았으나 humic monomers인 catechol, guaiacol 및 gallic acid 등이 있을 때는 $20{\sim}24%$ 수준으로 전환되었다.

• 전기화학회지
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• 제17권3호
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• pp.164-171
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• 2014

무효소 혈당센서는 높은 선택성과 민감성을 가지고 저비용으로 체내 혈당(glucose)을 검출할 수차세대 기술이다. 현재 시판되고 있는 혈당센서는 당을 산화시켜주는 당산화효소와 전극과 효소사이에 전자 전달을 원활하게 해주는 산화/환원 매개체를 이용하여 효소센서로 제작된다. 그러나 이러한 효소센서는 pH, 온도, 습도, 화학적 독성물질 등에 영향을 많이 받아 안정성이 떨어지고, 제작에 비용이 많이 드는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 위와 같은 단점을 해결하고자 환원제인 당에 의하여 환원되는 니켈 나노입자를 전기화학적 흡착방법을 이용하여 산화 인듐 주석 전극 (ITO)에 고정시켰다. 고정된 니켈 나노입자는 전극의 표면적을 넓혀 신호를 증폭시키는 효과를 가지고 있으며, 당에 의하여 계속적으로 니켈이 환원됨에 따라 전극 반응에서는 촉매산화전류 반응으로 나타낸다. 당의 농도에 따라서 선형적으로 감응 할 수 있는 최적 조건의 니켈 나노입자를 이용하여 혈당센서를 제작하였다. 또한 체내에 존재하는 방해 인자인 아스코브산의 간섭을 억제하기 위해 음이온 고분자의 표면처리를 통하여 상대적으로 당에 선택적으로 감응하도록 하였다. 제작된 전극을 통하여 당 농도 별 산화 촉매 전류를 순환 전압 전류 법으로 측정한 결과 650 mV (vs. Ag/AgCl)에서 최대 전기적 신호가 발생되었으며, 포도당 0~6.15 mM 의 농도범위에서 전기적 신호가 선형 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1994년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.26-27
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• 1994

효소는 생체내의 합성, 분해, 산화, 환원 등 복잡한 화학반응이 상온, 상압, 중성부근에서 효율적으로 진행되게 하는 단백질이 주성분인 유기촉매이다. 현재 알려져 있는 효소의 종류는 수백만종 이상으로 추정되며 그 중 100여종 이상은 순수한 결정상태이며 약 600종 정도는 어느 정도 순수하게 징제되고 있다. 이들 효소의 분자량은 Ribonuclease의 12,700에서 부터 L-Glutamate dehydrogenase나 Carboxylase의 1,000,000 이상으로 광범위하다.