• 한국식품과학회지
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• 제53권6호
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• pp.695-700
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• 2021

본 연구에서는 단백질 가수분해효소 0.1%와 1% Protamex를 사용하여 저분자 콜라겐을 제조하였다. 토종 닭발의 조단백질과 콜라겐의 함량은 일반 육계에 비해 높은 함량이 나타났다. 단백질 가수분해 효소농도와 반응시간이 증가할수록 낮은 분자량의 콜라겐을 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 특히 1% Protamex로 7시간 처리한 시료가 1,000-5,000 Da의 저분자 콜라겐 함량이 55.6%로 나타났으며, 평균 분자량은 5,390 Da로 가장 낮은 분자량이 나타났다. 이는 단백질 가수분해효소 Protamex가 고분자 펩타이드 결합을 저분자 펩타이드로 분해했기 때문이다. 효소처리 콜라겐의 조직감은 고분자 펩타이드의 콜라겐이 저분자 펩타이드로 분해되어 gel을 형성하지 못하고 sol의 형태를 유지하였다. 효소농도와 효소반응시간이 증가할수록 콜라겐의 평균분자량은 작아지나 효소반응 5시간부터 평균분자량의 감소가 미미해지는 경향이 나타났다. 따라서 저분자 콜라겐 효소반응시간은 경제적으로 볼 때 5시간에서 7시간 사이가 적합하다고 할 수 있다. 이 연구결과는 향후 산업적 효소를 이용한 저분자 콜라겐 제조 및 식품 소재 활용의 기초자료로 이용할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제13권3호
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• pp.308-313
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• 2003

식중독 병원균인 장염비브리오균 (V. parahaemolyticus)의 세포외 분비 효소 중 콜라겐분해효소를 발현벡터인 pET-29b에 클로닝시키고 대장균에서 발현시킨 다음, 부분정제하여 그 특성을 조사하였다. V. parahaemolyticus collagenase는 $(NH_4)_2So_4$침전, affinity adsorption, 그리고 Sephacryl S-100 gel filtration 과정을 통하여 부분정제 되었다. 이 collagenase는 73%의 회수율과 43.7의 정제도를 나타내었으며, 전기영동시 분자량은 약 35 kDa로 나타났다. 이 효소의 최적 pH 및 온도는 6~12와 $35^{\circ}C$이었고, 온도안정성 조사에서 $55^{\circ}C$까지는 90% 잔존 찬성을 유지하였으나 $60^{\circ}C$이상에서는 급격하게 효소활성이 실활되었다. 기질특이성조사에서 type I collagen과 콜라겐분해효소의 합성기질로 알려진 Z-GPGGPA에서 gelatin과 casein에 비해 높은 활성을 보이는 것으로 보아 이 효소가 진정한 콜라겐분해효소라는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제42권6호
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• pp.505-515
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• 2009

본 연구에서는 비타민 C, silicon, 철분을 농도별로 피부섬유아 세포에 처리 후 콜라겐 합성 효소인 PH, LH의 mRNA와 protein 발현 및 분해 효소인 MMP-1와 저해제인 TIMP-1의 mRNA, protein 발현의 변화를 대조군과 비교 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 피부 섬유아세포에서 비타민 C의 처리는 콜라겐 합성 효소인 PH의 mRNA 발현을 대조군에 비해 현저하게 증가시켰고 이와 병행하여, PH의 protein 발현도 대조군에 비해 유의적으로 증가하였다. 그러나 다른 콜라겐 합성 효소인 LH의 mRNA 발현에는 영향을 미치지 않았으나 protein의 발현을 증가시켰다. 또한, 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 mRNA 발현은 대조군에 비해 유의적으로 증가시켰으나 protein 발현에서는 대조군과 차이가 없었다. 2) 피부 섬유아세포에서 silicon의 혈중 내 농도 처리는 LH의 mRNA 발현의 현저한 증가와 더불어 protein 발현에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 콜라겐 분해 효소인 MMP-1과 저해제인 TIMP-1의 단백질 발현을 대조군에 비해 증가시켰다. 3) 피부 섬유아세포에서 철분의 혈중 내 농도 처리는 콜라겐 합성 및 분해 관련 효소의 mRNA 및 protein 발현에 영향을 미치지 않았다. 결론적으로, 피부섬유아세포에서 비타민 C 및 silicon의 처리는 콜라겐의 posttranslational modification 관련 효소의 mRNA의 발현 및 단백질의 발현을 증가시켜 궁극적으로 콜라겐 합성에 긍정적인 영향을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.362-367
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• 2004

장염비브리오균의 숙주 내 감염을 일으키는 기작을 이해하기 위하여 세포외 효소 중의 하나인 콜라겐분해효소의 유전자가 불활성화된 돌연변이체를 제작하였다. 콜라겐분해효소의 유전자인 vppC 유전자에 항생제 내성 유전자인 nptII를 삽입하여 제작된 재조합 DNA를 suicide vector인 pDMS197에 클로닝하여 pVCM03이라 명명하였다. 재조합 suicide 플라스미드 pVCM03을 E. coli 7213에 형질전환하여 접합을 통하여 원 균주인 V. varahaemolyticus 04에 전달하였다. 전달된 pVCM03 유래의 재조합 vvpC::npfII DNA는 homologous recombination에 의해 wild-type allele와 교환되어 돌연변이체를 형성하게 되고, 돌연변이체는 10% sucrose가 함유된 TCBS 배지에서 선별되었다. Allele exchange는 PCR에 의한 증폭된 DNA의 크기 비교로 확인하였다. 돌연변이체인 V. parahaemolyticus CM은 원 균주와 비교하였을 때 약 4배정도 낮은 콜라겐 분해 활성을 나타내었고, vero cell을 이용한 MTT assay에서도 원 균주에 비하여 낮은 세포독성을 보였다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권4호
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• pp.420-429
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• 2018

본 연구에서는 식용 어류로부터 얻은 콜라겐을 효소 처리하여 글라이신-프롤린-하이드록시프롤린(Gly-Pro-Hyp, GPH)과 같은 트리펩타이드의 함량이 높은 콜라겐 가수분해물을 얻었고, 이 저분자 콜라겐 가수분해물(이하 콜라겐 트리펩타이드)의 피부 보습효과를 생체 외 실험(in vitro)과 생체 내 실험(in vivo)을 설계하여 증명하고자 하였다. 사람의 피부 섬유아세포 HDF 세포를 자외선 조사를 통해 인위적으로 손상된 세포를 만든 후, 콜라겐 트리펩타이드가 이를 회복시키는 정도를 몇 가지 보습인자의 활성과 발현량으로 확인하였다. Ceramide kinase의 효소활성은 콜라겐 트리펩타이드의 농도에 의존적으로 증가하였고, hyaluronic acid의 농도 역시 유의적으로 증가하였다. 더불어 히알루론산을 합성하는 유전자인 HAS2의 mRNA와 단백질 발현량이 시료의 처리양에 비례하여 증가하였고, 히알루론산을 분해하는 효소인 HYAL1의 수준은 콜라겐 트리펩다이드의 농도에 의존적으로 감소하였다. 상기의 효과는 1형 콜라겐을 합성하는 Collagen 1A 유전자의 단백질 발현량과 피부염증과 종양발생 시 증가한다고 알려진 CD44의 발현량의 확인으로 증명되었다. 유기용매의 도포로 피부건조를 유도한 동물모델을 사용하여 콜라겐 트리펩타이드의 피부에의 유효성을 평가하기 위해 경피수분손실량(TEWL)와 수분함유량을 직접적으로 측정한 바, 콜라겐 트리펩타이드 34 mg/kg bw의 고용량 처리군에서 가장 긍정적인 변화가 확인되었으나 17 mg/kg bw의 콜라겐 트리펩타이드 처리군에서도 수분함량에서 유의적인 변화가 관찰되었다. 이는 피부 건조로 유도된 가려움증에 대하여 동물이 자신의 몸을 긁는 행위를 계수한 결과와 같은 양상을 보였다. 또한 피부가 건조할 시 유도될 수 있는 염증인자인 $TNF-{\alpha}$와 IL-6의 단백질 발현량을 동물 피부 조직을 적출하여 확인하였고, 염색법을 통하여 피부 진피 내 탄력섬유의 변화를 가시적으로 제시하였다. 이 피부 조직에서의 Collagen 1A와 AQP3의 단백질 발현량 및 세라마이드 키나이제, HAS2, 그리고 HYAL1 효소활성 결과는 상기의 누적된 콜라겐 트리펩타이드의 보습 효과를 더불어 증명하여 주었다. 이상의 결과로부터 본 연구의 저자는 콜라겐 트리펩타이드가 피부 보습에 효능을 갖는 소재로서 활용가치가 높음을 알 수 있었으며, 현재 시장에서 유통되고 있는 분자량 1000 Da 이상의 콜라겐 가수분해물보다도 저분자화 되며 트리펩타이드를 다량 함유하는 상기의 소재가 증명된 유효성과 증가된 체내 흡수도에 근거하여 보다 확장된 가능성을 보여줄 수 있을 것이라 판단된다.

• 식품기술
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• 제14권4호
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• pp.60-67
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• 2001

현재, 미용식품으로 판매되고 있는 대부분의 제품은 피부를 구성하는 콜라겐과 hyaluronic acid 등이 배합되어 있으며, 이러한 것들은 피부에 윤기를 주는 것을 목적으로 한다. 그러나 이들 성분은 고분자물질이기 때문에 섭취시 고분자물 그 자체로 피부로 이행될 것으로는 생각되지 않는다. 일반적으로 콜라겐이나 hyaluronic acid는 소화효소에 의해 저분자의 아미노산이나 펩타이드, 당질로 분해되고 흡수되어 각 장기나 피부조직에서 콜라겐이나 hyaluronic acid로 재생된다고 알려져 있다. 피부조직에서의 재생은 진피 내의 피부선유아세포에서 일어난다. 따라서, 피부섬유아세포의 작용을 활성화시키는 것이 아름다운 피부를 가지는데 중요하다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 2005년도 제36차 추계 학술발표대회
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• pp.150-152
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• 2005

환경친화적 기술로 알려진 방사선조사기술(RT: Radiation Technology)을 이용하여 돈피 유래 올리고펩타이드를 제조하고자 하였다. 생 박 돈피를 hammer mill과 chopper를 이용하여 조분쇄한 후 $-20^{\circ}C$ 아세톤으로 탈지하였고, ${\gamma}$-ray irradiator를 이용하여 0, 20, 40, 60, 100, 150, 200, 250, 300 kGy의 총 흡수량을 얻도록 탈지돈피에 방사선조사를 실시하였다. 방사선조사에 의한 탈지돈피의 pH 변화는 0${\sim}$100 kGy 조사선량에서는 미비했으나, 150 kGy 이상에서는 소폭 증가하였다. 탈지돈피의 단백질 함량 중 콜라겐 함량은 93% 이었으며 방사선조사된 돈피콜라겐을 효소처리하면 효소반응 시간이 길어질수록 약 24 kDa 범위에서 밴드가 확인되었고, 100 kGy 이상의 고선량에서는 효소반응 2시간 이후 10% polyacrylamide 전기영동 겔의 최 하단에 머무는 분자량의 펩타이드가 다량 관찰되었다. 용해도 변화는 20${\sim}$60 kGy의 선량에서는 효소반응 시간이 길어질수록(1시간${\sim}$4시간) 최대 65${\sim}$80%의 용해도 증가를 보였고, 반면에 100 kGy 이상에서는 효소반응 시간에 관계없이 80% 이상, 300 kGy에서는 90% 이상의 용해도를 보여주려다. 점도와 탁도는 100 kGy 이상의 고선량에서 짧은 효소반응 시간(1시간)에 급격히 감소하였다. 가수 분해물(300 kGy)을 gel permeation chromatography한 결과 분자량 9,000 Da의 주 피크가 검출되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.241-246
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• 2004

발아 과정을 통한 식물 종자의 변화를 확인하고, 발아된 식물종자로부터 새로운 펩타이드를 개발하여 항노화 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. 발아과정을 통한 식물 종자의 변화는 단백질 양 측정, 겔 투과 크로마토그램(GPC)과 SDS-PAGE를 통한 단백질 분자량 분포 변화, 아미노산 조성분석을 통해 발아 전과 비교하였다. 발아된 검은 쌀로부터 펩타이드를 생산하기 위해 단백질 분해효소를 처리하였으며, 생산된 발아 검은 쌀 펩타이드의 효과를 발아 검은 쌀 단백질과 비교하여 확인하였다. In vitro matrix-metalloprotease (MMP) 활성 저해효과는 형광 정량법을 이용하였으며, 인간 섬유아세포 활성화 효과를 확인하였고, 콜라겐 생합성 촉진효과와 자외선 조사에 의한 MMP 발현 저해효과는 효소면역분석법(ELISA)을 이용하여 확인하였다. 발아에 의해 검은 쌀의 단백질량, 단백질 분자량 분포 및 아미노산의 조성이 변화함을 확인하였으며, 검은 쌀의 발아와 단백질 분해효소중 파파인 처리를 병행함으로서, 상대적으로 낮은 분자량을 갖는 신규 펩타이드의 제조가 가능하였다. GPC를 이용하여 제조된 발아 검은 쌀 펩타이드의 분자량 분포를 확인한 결과, 대부분이 900dalton 이하의 분자량을 가지는 것을 확인하였으며, 또한, 이러한 발아 검은 쌀 펩다이드는 약 40% 정도의 인간 섬유아세포 활성화 효과를 가지며, 또한 농도 의존적으로 콜라겐 분해효소 활성 저해효과를 가지는 것을 확인하였다. 또한, 자외선 조사에 의해 유도되는 콜라겐 분해효소 발현을 약 50% 억제하며, 콜라겐 생합성을 약 20% 촉진하는 것을 확인할 수 있었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제36권2호
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• pp.133-142
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• 1998

참굴큰입흡충 (Gymnophalloides seoi)의 병원성을 규명하기 위한 연구의 일환으로 성충의 조효 소에서 단백분해효소를 분리 정제한 후 생화학적 특성을 관찰하였다. 조효소를 0.1 M sodium acetate (pH 4.5)로 투석한 후 원심분리하여 얻은 상층액을 Sephacris S-200 HR column chromatography로 부분 정제한 후 DEAE-Sephacelcolumnchromatography를 실시하여 순수 정 제하였다. SDS-PAGE를 실시하여 각 정제 단계별 시료의 정제도를 확인한 결과 분자량이 40 kDa 인 단일 분획이 관찰되었다. 정제된 효소는 시스테인 단백분해효소의 특이억제제인 L-lorans- epoxysuccinylleucylamido (4-guanidino) butane (E-64)와 iodoacetic acid, 세린 및 시스테인 단백분해효소의 일반 억제제인 leupeptin에 의해 활성이 억제되어 시스테인 단백분해효소임을 확 인하였다. 정제된 효소는 콜라겐, 파이브로넥틴과 같은 세포외 기질을 분해하였으나 헤모글로빈은 분해정도가 낮아 반응 12시간 후에도 단량체 (monomer)와 이합체 (dimer)의 양이 대조군과 큰 차이가 없었으며, IgGEa와 slgAE 거의 분해하지 믓하였다. 따라서, 참굴큰입흡충 성충의 40 kDa 시스테인 단백분해효소는 충체가 숙주 체내에서 기생생환을 하는데 필요한 영양분 섭취에 주로 관여할 것으로 생각되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.267-279
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• 2019

본 연구는 지실추출물과 나린진의 햇빛으로부터 피부 보호 및 주름개선에 대한 연구를 하였다. HR-1(무모쥐)에 햇빛을 조사하여 상피 두께의 변화와 진피의 90% 정도를 차지하는 콜라겐 섬유의 변화를 확인하였다, 콜라게나아제의 억제 효능도 주름에 중요하게 작용하므로 같이 확인하였다. 실험은 나린진과 지실추출물을 사용하여 효능을 검증하였다. 첫째: 지실과 나린진의 성분을 분석하였다. 둘째: DPPH로 항산화 능력을 확인하였다. 셋째: 콜라겐의 변화를 측정하였다. 연구 결과로 지실추출물 및 나린진이 피부 상피두께 억제와 피부의 콜라겐 두께가 상승하였고 콜라겐 분해 효소 억제 및 주름이 대조군에 비하여 감소되었으며 유의한 차이가 나타났다.