영동분지 북부지역 내의 퇴적층서에 외곽으로 접하고 있는 단층면 또는 부정합면의 구조 및 이에 대한 물성정보를 고찰하기 위해 전기비저항 쌍극자탐사와 탄성파굴절법 및 반사법탐사를 실시하였다. 전기비저항탐사는 퇴적분지와 기반암의 전기비저항 대비, 탄성파굴절법으로 속도구조, 탄성파반사법으로 천부구조의 경계 및 그 연장성 규명하는데 목적을 두었다. 전기비저항탐사결과 분지경계는 약 2000 ohm-m를 기준으로 구분되고 있으며 분지 동쪽 및 서쪽 경계는 각각 급경사($70^{\circ}$이상) 및 완경사($30^{\circ}$이하)로 특징되는 단층경계과 부정함경계의 특성을 보이는 것으로 해석된다. 또한 이러한 특성은 북서 경계의 탄성파속도와 전기비저항 값이 북동 경계에 비해 작게 나타나고 있는 점으로 뒷받침될 수 있다.
연근별로 인삼 단백질의 생화학적 특성을 체계적으로 규명하기 위하여 polyacrylamide gel 전기영동, SDS-PAGE, gel filteration 및 아미노산 자동분석기에 의한 실험결과는 다음과 같다. 인삼의 수용성 단백질을 Sephadex G-200으로 분획하여 얻은 2개의 peak 중주 단백질은 SDS-polyacrylamide gel 전기영동에 의해 분자량은 43,000으로 추정되었다. Polyacrylamide gel 전기영동 및 SDS-PAGE에 의한 band의 수는 연근에 따라 별 차이 없이 각각 8 및 $7{\sim}11$개 확인되었다. 인삼의 수용성 단백질과 그의 주 단백질을 아미노산 분석한 결과 arginine이 각각 45.17과 57.36%로 최대의 함량을 나타내었고 methionine과 cystine의 함량은 매우 낮았다.
여러가지 육가공품(肉加工品)중 특정 단백질 원료의 첨가여부를 판정하여 변조식품(變造食品)을 검출하는 한 방법으로서, 각종 육류단백질, non-meat protein, 어육(魚肉)가공품을 대상으로 disc SDS-Poly acrylamide gel electrophoresis의 사용 가능성을 실험하였다. Total protein fraction에 대한 전기영동 결과 복잡하고 많은 band를 보여 각 시료에 고유한 특성을 찾아보기 어려웠다. Low salt-soluble protein fraction에서는 total protein fraction 에서 보다 band 수가 상당히 감소함을 보였고 각 단백질 원료에 대하여 보다 고유한 band pattern을 나타내었다. Acetone-insoluble protein fraction 에서는 non-meat protein의 경우 육류단백질과 상당히 다른 경향을 나타내었고. 소세지 원료의 가열처리에 의하여 단백질의 band수와 양이 감소하였다. 따라서 적당한 단백질 추출조건(抽出條件)을 설정하여 전기영동을 실시하면, 특정(特定) 단백질을 첨가한 변조식품의 검출이 가능해질 것으로 생각된다.
녹두의 발아중 수분 함량의 변화, 총 단백질과 가용성 단백질 함량의 변화, 그리고 전기영동에 의한 가용성 단백질의 변화 패턴을 조사하였다. 건조녹두의 수분함량은 12.7%이고 침지 후에는 60% 였으며 발아함에 따라서 점차 증가하여 90.7%까지 올라갔다. 녹두를 침지하므로써 급격히 총 단백질 함량과 가용성 단백질 함량이 감소하였고 발아 일수가 경과함에 따라서 점진적인 감소를 보였으며, 총 단백질과 가용성 단백질은 비슷한 감소 패턴을 보였다. 녹두의 가용성 단백질을 SDS로 처리하지 않고 전기영동 하였을때 2개의 넓은 band와 3개의 즘은 band를 얻을 수 있었고, 발아함에 따라서 2개의 넓은 band는 점차 희미해져 단백질이 분해되고 있음을 알 수 있었다. 그러나 다른 band의 단백질들은 비교적 분해되지 않고 남아 있었다. 녹두의 가용성 단백질을 SDS-PAGE로 관찰 하였을때 19개의 분명한 band를 얻을 수 있었고 발아함에 따라서 대부분의 단백질 band는 분해되어 희미해져 갔으나 상당한 부분이 발아 7일째까지 분해되지 않고 남아 있음을 알 수 있었다.
인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)은 우리나라의 전통약재로 수 세기 동안 사용되어 왔으며, 약효 및 성분에 대한 연구가 매우 활발하게 이루어져 왔으나, 인삼의 분자생물학적, 단백질 화학적 측면에서 생리연구는 매우 미미하였다. 본 연구에서는 프로테옴믹스를 이용한 인삼 단백질 군을 연구하기 위한 첫 단계로 인삼 (천풍)및 모상근의 단백질 추출 방법을 확립하고, 이차원 전기영동을 통하여 추출방법의 유용성을 확인하였다. Homogenizer와 황산암모늄 침전을 통한 단백질 추출과 액체질소 및 TCA를 이용한 단백질 추출 방법을 수행하여 비교해 본 결과 추출 단백질 양에는 큰 차이가 없으나 이차원 전기영동 수행 시 액체질소 및 TCA를 통한 방법이 프로테옴 연구에 적합하여 훨씬 해상도가 높은 gel 이미지를 얻었을 뿐 아니라, gel당 660개 이상의 단백질 sopt을 확인하였다. 또한 인삼과 모상근의 이차원 전기영동을 비교한 결과 상당히 다른 발현 패턴을 보여, 생장조건 등 외부 환경과 생리상태의 차이에 따라, 같은 유전자를 가지고 있는 조직체라 할지라도, 매우 다른 프로테옴 (proteome)을 보일 수 있음을 보여주었다.
각종(各種) 어류(魚類)의 가열(加熱)된 어육단백(魚肉蛋白)을 acrylamide gel을 사용(使用)하여 전기영동(電氣泳動)한 결과(結果)로 나타나는 분획상(分劃像)의 특이성(特異性)으로서 어류품종(魚類品種)을 분류(分類)할 수 있었다. 즉 숭어 대구 삼치 고등어 참조기 방어 갈치 금태 아지 병어의 특징있는 전기영동분획상(電氣泳動分劃像) 10 개(個)를 만들었다. 이로써 acrylamide gel 을 이용(利用)한 disc-전기영동(電氣泳動)을 통하여 조리(調理)된 어육제품(魚肉製品) 소편(小片)으로 그 어류품종(魚類品種)을 감별(鑑別)해 낼 수 있는 표준(標準)이 확실(確實)하게 되었다. 그러나 아직 본(本) 실험결과(實驗結果)를 통조림된 어육(魚肉)에는 적용(適用)할 수가 없다.
한국산 인삼 단백질의 생화학적 특성을 체계적으로 규명하기 위하여 단백질의 분별정량, SDS polyacrylamide gel 전기영동, pH에 의한 단백질의 용출성 및 아미노산 포성을 분석한 결과는 다음과 같다. 인삼 단백질의 분별정량은 albumin이 66.0%로 가장 많았으며 glutelin이 20.5%이었고 인삼 단백질의 pH에 의한 용출성은 pH3에서 최저를 나타내었으며 $pH6{\sim}8$에서 최고치를 나타내었고 염의 종류 및 그 농도별에 의한 추출성은 sodium염의 경우 차이가 없었다. 수용성 단백질의 침전도는 40%의 ammonium sulfate와 acetone에 의하여 96% 침전하였으며 SDS-poly-acrylamide gel 전기영동의 결과 11개의 band가 확인되었으며 수용성 단백질의 주 단백질의 분자량은 43,000이었다. 수용성 단백질의 아미노산조성은 18종류로써 arginine의 함량이 45.17%로 가장 많았으며 proline 및 cystine의 함량은 매우 낮았다.
Escheriachia coli pSL 2-1 clone은 Bacillus sphaericus 1593의 모기살충 유전자를 클로닝한 재조합 DNA이다. 이 클론이 생산하는 살충독소 단백질의 분자량을 SDS-polyacrylamide gel을 이용하여 측정했다. B. sphaericus 1593균이 생산하는 독소결정체를 분리하여 전기영동을 한 결과는 6개의 단백질밴드(43, 58, 64, 100, 113, 130Kd)가 형성되었으나, 독소결정체를 알칼리 pH로 용해하여 전기영동을 하면 2개의 단백질 밴드(43과 64Kd)만이 나타났다. 그러나 대장균 pSL2-1균이 생산하는 독소단백질을 Sephadex G-200으로 정제하여 모기유충에 살충력이 있는 단백질을 전기영동한 결과는 42Kd만이 나타났다. LC50은 2 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$이었다. B. sphaericus와 pSL2-1 clone 생산하는 살충단백질은 42Kd 단백질인 것으로 생각된다.
숙주나물의 수분함량, 신장도, 질소함량 및 각 단백질 분획들의 전기영동 패턴과 아미노산조성을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 숙주나물의 신장도는 재배방법에 의해 약간 달라질 수 있으나 온도가 높을수록 신장도는 커지고 온도가 낮으면 신장도는 작아지나 우리가 섭취할 수 있는 가식부는 크게 나타난다. Weber 변법에 의한 숙주나물의 분회별 단백질 함량은 glutelin량이 가장 많고 globulin, albumin 순이었다. 발아중에 추출율의 차이는 있었으며 대체로 단백질량은 감소하는 것으로 나타났다. 단백질 분획들을 전기영동하여 관찰한 결과 모든 녹두단백질들이 발아기질로 이용되어 발아기간이 늘어날수록 단백질량의 감소를 확인할 수 있었으며, 발아시간에 의한 숙주나물의 신장도와 단백질변화를 비교해 볼 때 상품적 가치로서는 발아 4일이 최적조건임을 알 수 있었다. 아미노산 조성은 Asp, Glu을 월등히 많이 함유하였으며, 전반적으로 발아가 진행됨에 따라 산성 아미노산은 감소하고 염기성 아미노산은 증가하는 경향을 나타냈으며 다른 아미노산들은 발아중 유의할 만한 변화는 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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