• 제목/요약/키워드: Purification and characterization

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회전식 통풍관 생물반응기로부터 생산된 느타리균의 다목적 과산화효소(VP) 정제 및 특성 (Purification and characterization of versatile peroxidase from Pleurotus ostreatus produced in a rotary draft tube bioreactor)

  • 하효철
    • 한국버섯학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.209-214
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    • 2023
  • 본 연구에서 Pleurotus ostreatus No.42는 이전에 보고된 새로운 유형의 회전식 통풍관 생물반응기(RTB)를 사용하여 포도당-펩톤-효모-밀기울(GPYW) 배지에서 배양하였다. 이 배지에서 7일 동안 펠렛형 균사체 배양 후, 리그닌 분해효소인 다목적 과산화 효소(VP)를 분리 및 정제하였다. 다목적 과산화 효소의 정제 과정은 한외여과, DEAE-Sepharose CL-6B 컬럼, Mono Q 컬럼을 순차적으로 적용하여 정제하였다. 그 결과, SDS-PAGE상에서 분자량(MW)은 36.4 KDa, 등전점 (IEF)은 3.65로 나타났으며, 아미노산 조성은 VTCATGQTT로 확인되었다. 정제된 다목적 과산화 효소는 Mn 이온을 산화시킬 뿐만 아니라 비페놀성 화합물인 베라트릴 알코올을 분해하는 특성을 갖는 것으로 나타났다.

초고온 archaeon인 Thermococcus profundus에서 P93 복합체의 분리 및 구조적 특성 (Purification and Structural Characterization of P93 Complex from Hyperthermophilic Archaeon Thermococcus profundus)

  • 이미홍;김숙경;윤영근;박성철;박정동;정강원
    • Applied Microscopy
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    • 제30권2호
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    • pp.185-191
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    • 2000
  • 초고온 archaeon인 Thermococcus profundus에서 매우 거대한 단백질 복합체를 분리 및 구조를 규명하였다. 거대 복합체는 93kDa단백질(P93 complex)로 구성된 homomultimer이며, 강한 내열성을 보여주고 있다. 순수 분리한 P93 complex를 SDS(최종 농도 1%)와 $85^{\circ}C$에서 12시간 항온시킨 후, SDS-PAGE와 전자현미경에서 구조적 변화를 관찰할 수 없었다. 음착색된 P93 complex의 전자현미경 사진에서 하나의 형태만을 보여주고 있으며, 구조의 규명을 위해 image processing을 하였다. 이의 구조는 3대칭 중심에 core(혹은 hole)이 뚜렷이 존재하며 이를 중심으로 단백질이 모여 있는 형태를 보여 주고 있다. 또한 P93 complex는 가장자리에서 뚜렷한 형태를 보여주지 않은 부분, 즉 flexible부분을 포함하고 있다. Gel filtration과 2차원 구조를 기초로 P93 complex는 24 homomultimer로 되어 있음을 추정하였다.

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고염 원시박테리아(Halococcus agglomeratus)에 존재하는 TPx 분리 및 생화학적 특성연구 (Purification and characterization of TPx from archeabacteria, Halococcus agglomeratus)

  • 최용수;차미경;김일한
    • 자연과학논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.67-82
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    • 2004
  • 고염에서 자라는 원시 박테리아인 Halococcus agglomeratus에서 Thiol-specific antioxidant 활성을 보이는 분자량이 22-kDa인 향산화 단백질을 순수 분리 정제하여 향산화 활성의 특성을 조사하였다. 그 결과 진핵 세포의 Thiol-specific antioxidant protein (TSA of TPx)과 유사한 활성을 갖는 것을 확인 할 수 있었다. 정제된 Thiol-specific antioxidant protein 은 환원제로 thiol 성분을 갖는 비효소적 금속 촉매 산화계( $Fe^{3+}$, $O^2$, DTT 또는 2-mercatoethanol : thiol- MCO system)에 의하여 Glutamine Synthetase (GS)의 불활성화를 방어하고 Ascorbate 같은 nonthiol 성환원제를 갖는 금속 촉매 산화계 ( $Fe^{3+}$, $O^2$, Ascorbatenol: nonthiol- MCO system)에 의해서는 GS의 불활성화를 방어하지 못하였다. 이것은 환원형 thiol성분이 항산화 단백질의 항산화 활성에 전자 공여체로 요구되어 지기 때문이라고 판단된다. 이 단백질은 다른 TPx와는 다르게 100%의 활성을 나타내려면 NaCl의 농도가 500mM이상이 되어야 한다. 이상의 결과는 원시 박테리아에도 TPx가 존재하여 활성 산소종을 제거하는 생화학적 역할을 수행함을 시사하고 있다.

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간장에서 분리한 Bacillus licheniformis가 생산하는 박테리오신의 특성 및 정제 (Characterization and Purification of the Bacteriocin Produced by Bacillus licheniformis Isolated from Soybean Sauce)

  • 정성엽;최정이;주우홍;서현효;나애실;조용권;문자영;하권철;백도현;강대욱
    • 생명과학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.994-1002
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    • 2009
  • 수집한 간장시료에서 형태학적인 특성에 따라 상이한 30주의 미생물을 분리하고 MRS 액체배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 배양한 후 회수한 배양 상등액 중 paper disc법으로 항균활성이있는 것을 일차 선별하여 proteinase K 처리에 의해 항균활성이 사라지는 시료 하나를 최종적으로 선별하였다. 선별한 분리주를 생화학적 분류와 분자계통학적 분류를 통해 동정한 결과 B. lichenifirnus로 나타났다. 이 균주의 생장온도와 배지의 초기 pH 에 따른 세포생장 및 박테리오신 활성을 조사한 결과 배양온도는 $37^{\circ}C$, 배지의 초기 pH는 7.0에서 박테리오신의 활성이 가장 높게 나타났다. B. lichenifirnus가 생산하는 박테리오신은 Bacill sogaerucey, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantaum, Micrococcus Iateus, Paenibacillus polymyxa 및 Pediococcus dextrinicus 등에 대해서 항균활성을 보였으며, pH 3.0${\sim}$11.0에 이르는 거의 전 pH 영 역에서 20시간 이상 처리하여도 그 항균활성을 완전히 잃지 않아 비교적 넓은 pH 범위 내에서 안정함을 알 수 있었다. Acetone, acetonitrile, chloroform, ethanol 처리 및 $20{\sim}100^{\circ}C$C에서 60분간 가열시에도 높은 항균활성을 유지하였다. 여러 가수분해효소에 대한 내성을 조사한 결과 trypsin, a-chymotrypsin, pepsin, a -amylase 및 carboxypeptidase A 등은 항균활성에 영향을 주지 않았으나 lipase는 항균활성을 약간 감소시켰으며 proteinase K는 항균활성을 완전히 사라지게 하였다. 75% 황산암모늄 침전, 양이온교환크로마토그래피, 역상 HPLC 등의 과정을 통해 정제된 박테리오신의 상대비활성(specific activity)은 배양상등액에서 보다 약 75배 증가하였고 회수율은 13.5%였다. 역상 HPLC를 통해서 정제된 박테리오신의 분자량을 tricine SDS-PAGE을 통해서 확인한 결과 약 2.5 kDa으로 나타났으며 염색 시 단일 band로 나타나 순수하게 정제되었음을 확인하였다.

간흡충 감염 가토의 면역진단에 대한 연구 2. 성충 조항원의 정제 및 발육단계별 항원 분석 (Studies on the Immunodiagnosis of Rabbit Clonorchiasis 2. Immunoamnity purification of whole worm antigen and characterization of egg, metacercaria and adult antigens of Clonorchis sinensis)

  • 이옥란;정평림;남해선
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제26권2호
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    • pp.73-86
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    • 1988
  • 간흡충(Clonorchis sinensis)의 조항원(WWA), 정제항원(ABA)의 민감도와 특이도를 비교해 보는 한편, 발육단계별로 충란 항원(EGA)-피낭유충 항원(MEA)-성충 항원(WWA)의 단백질 구성물질의 차이를 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE)로 관찰하고 이들 항원의 유용성을 효소면역반응(enzyme-linked immunosorbent assay: ELISA)으로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 간흡충의 조항원으로부터 정제된 항원(ABA)은 항체와 결합한 결합항원(affinity-purified antibody(IgG) binding antigen:ABA)으로서 Ouchterlony 반응으로 간흡충 감염 가토혈청과 4개의 침모대 (WWA는 7개)를 형성하였다. WWA의 major protein들은 분자량 16,300∼18,500 및 28,000∼29,000 dalton의 Polypeptide band였고, ABA는 분자량 18,000∼21,000 및 29,000∼31,000 dalton의 단백질로 다소의 차이를 보였다. ELISA시첩에서 ABA는 WWA에 비해 현저히 민감도가 낮았다. WWA와 ABA에 대한 폐흡충 감염 사람혈청의 ELISA 정사에서 WWA는 Ouchterlony 양성자 8예중 3예에서 교차반응을 나타내었으나 ABA는 교차반응을 나타내지 않았다. 간흡충의 발육단계별 항원 단백질의 분자량 범위는 WWA 11,000∼80,000, MEA 15,000∼100,000, EGA 15,000∼200,000 dalton이었다. 주류원 단백질의 분자량은 EGA는 각각 36,600 (band No. 22), 38,500(No. 20), 64,000(No. 9), 62,000(No. 10), 54,500(No. 11), 53,000(No. 12) dalton, MEA는 각각 65,600(No. 3), 44,700 (No.7), 43,900(No. 8) dalton, WWA는 각각 16,300∼18,500(No. 31-32), 28,000∼29,000(No. 25), 11,000w13,000 (No. 35) 및 31,000(No. 24) dalton이었다. 즉, MEA와 EGA가 WWA보다 고분자의 단백질로 구성되어 있었다. 각 발육단계별 항원의 항원성은 ELISA 반응으로 볼 때 WWA가 가장 높았고, MEA는 약한 항원성만을 나타내었으며 EGA는 음성이었다. WWA와 간흡충 감염 가토혈청은 감염 4∼6주에 OD>1.0, 12주 이후 항체가의 plateau를 나타내었으나 MEA는 Ouchterlony 반응에서 EGA와 함께 음성반응을 보였다. ELISA에서도 중감염군(12∼20주)에서만 OD>0.6으로 미약한 항원성이 인정되었으며 경감염군은 전감염기간중 OD<0.6를 나타내었다. 이상의 결과로 보아 성충 항원이 가장 강력한 함원성 물질을 포함하고 있음이 명백하다고 생각된다. 그러나 성충 조항원은 면역진단에 사용할 겹우 타흡충과의 빈번한 교차반응이 예상되므로 민감도 및 특이도가 높은 정제 항원물질을 분리하는 일이 중요하다고 생각된다.

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빙핵활성 세균으로부터 빙핵활성 단백질의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Ice Nucleating Proteins from Ice Nucleation-Active Bacteria)

  • 김기청;이웅;송동업;조백호
    • 한국식물병리학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.99-108
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    • 1996
  • 3종의 빙핵세균 Peudomonas syringae 8401, Pseudomonas fuorescens 8701, Erwinia herbicola 8701의 세포 외막으로부터 아무런 변성제도 사용치 않고 sucrose density gradient centrifugation, Sephacryl gel filtration chromatography, DEAE-cellulose ion exchange chromatography, non-denaturing buffer를 이용한 PAGE, electroelution, SDS-PAGE를 통해 빙핵활성 단백질을 고도로 정제할 수 있었다. P. suringae와 P. fluorescens에서는 각각 3종류(155 kD, 75 kD, 50 kD)의 빙핵활성 단백질이, E. herbicola에서는 155 kD를 제외한 2종류(75 kD, 50 kD)의 빙핵활성 단백질은 이 연구를 통해 처음 밝혀진 것으로 , 지금까지 보고된 빙핵활성 단백질(150 KD 이상)보다는 훨씬 작은 것이다. 이는 빙핵활성을 나타내는 단백질의 기본단위는 이 실험의 결과만에 의하면 최대 50 kD임을 시사한다. 이들 단백질은 그 유래된 세균의 종류나 또는 단백질 분자량의 크기에 관계없이 모두 -5.5~7.5$^{\circ}C$에서 물을 동결시키는 높은 빙핵활성을 갖고 있었다. 이는 지금까지 보고된 어느 정제단백질의 빙핵활성보다 높은 것이다. 정제된 단백질의 빙핵활성은 trypsin 처리에 의해 상실되었고, pH6~8범위에서는 안정하였으며, pH5이하, pH9이상에서는 활성을 상실하였다. 보존온도에 대한 영향은 3$0^{\circ}C$이상이 되면 점차 활성이 감소하는 경향을 보이다 37$^{\circ}C$이상에서는 활성이 완전히 상실되었다. 금속이온으로서 Hg\ulcorner이온과 SDS에 의해 활성이 상실되었으나 phosphatidylinositol의 첨가에 의해서는 활성이 약간 증가(-1$^{\circ}C$)하였다.

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피트모스에서 추출한 휴믹물질(휴믹산, 풀빅산, 휴민)의 화학적 및 분광학적 물질특성 규명 (Chemical and Spectroscopic Characterization of Peat Moss and Its Different Humic Fractions (Humin, Humic Acid and Fulvic Acid))

  • 이창훈;신현상;강기훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권4호
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    • pp.42-51
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    • 2004
  • 본 연구에서는 캐나다 산 피트 모스(Canadian Sphagnum peat moss)시료로부터 산${\cdot}$염기 침전법을 이용하여 휴믹산(p-HA), 풀빅산(p-FA), 휴민(p-Humin)을 순수분리 하였고, 화학적(원소분석, pH 적정) 및 분광학적(적외선 및 핵자기공명 분광분석)방법을 이용하여 피트모스와 각 휴믹 성분의 특성(원소성분비, 양성자교환용량(PEC), 작용기 및 분자구조)을 규명하였다. 또한, Cd(II)을 흡착시킨 p-Humin의 적외선 스펙트럼 분석을 통하여 휴믹분자의 금속이온 결합자리를 확인하였다. 이상에서 얻어진 특성분석 결과는 문헌에 제시된 토양 휴믹물질의 특성과 함께 비교 분석하였다. 본 연구의 주요 목적은 유기물 집적 층인 피트 모스에 존재하는 휴믹물질의 친환경적 응용에 필요한 기초 물질 특성 자료를 제공함에 있다. 순수분리 결과, p-Humin 및 p-HA와 p-FA의 함량은 피트 모스 전체유기물 함량($957{\pm}32g/kg$)의 각각 $76\%,\;18\%,\;3\%$로 분포하였으며, 원소 성분비는 p-Humin이 $C_{1.00}H_{1.52}O_{0.79}N_{0.01}$로서 p-HA($C_{1.00}H_{1.09}O_{0.51}N_{0.02}$), p-FA($C_{1.00}H_{1.08}O_{0.65}N_{0.01}$)에 비하여 H/C와 (N+O)/C 비가 상대적으로 더 높았다. pH 적정분석을 통한 산/염기 특성 분석결과, 피트 모스 휴믹 분자에는 서로 다른 환경에 있는 두 종류의 산성 작용기가 존재함을 알 수 있었으며, PEC(meq/g) 값은 p-FA(4.91) >p-HA(4.09) >p-Humin(2.38)의 순으로 나타났다. 적외선 스펙트럼 분석 결과, 피트모스 휴믹물질의 작용기 기본 특성은 기존 토양 휴믹물질과 유사하였으며, 금속이온 주요 결합작용기는 -COOH임을 확인하였다. 피트 휴믹 분자의 탄소 골격은 전반적으로 낮은 휴믹화 단계의 물질 특성을 보였으며, $^{13}C$-핵자기공명 스펙트럼 분석을 통해 p-Humin과 용해성 휴믹 성분(p-HA, p-FA)의 분자구조 특성의 차이점을 밝힐 수 있었다.

Aeromonas hydrophila PL43이 생산하는 지질분해 효소의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of a Lipolytic Enzyme Produced by Aeromonas hydrophila PL43)

  • 김용우;홍성욱;정건섭
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.130-139
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    • 2016
  • 지렁이의 장내로부터 분리한 미생물 중에서 지질을 가수분해하는 활성이 높은 미생물을 선발하였으며, 동정하여 Aeromonas hydrophila PL43으로 명명하였다. A. hydrophila PL43이 생산하는 지질분해 효소의 정제는 황산암모늄 침전, DEAE-sepharose FF 이온교환 크로마토그래피, Sepharose S-300HR 겔 크로마토그래피 단계로 수행하였으며 최종적으로 정제한 지질분해 효소는 p-nitrophenyl butyrate (pNPB)를 기질로 사용했을 때, 84.5배로 정제되었고 효소 활성의 회수율은 3.7%이었다. p-nitrophenyl palmitate (pNPP)를 기질로 사용했을 때에는 56.6배로 정제되었고 효소 활성의 회수율은 2.5%이었다. SDS-PAGE를 수행한 결과, A. hydrophila PL43이 생산하는 지질분해효소의 분자량은 약 74 kDa으로 추정되었다. 지질분해 효소의 pH에 대한 영향은 pNPB와 pNPP 기질에서 pH 8.0에서 최대활성이 보였고 pH 7.0−10.0에서 안정하였다. pNPB를 기질로 사용한 경우에는 50℃에서 pNPP를 기질로 사용한 경우는 60℃에서 최대 활성을 나타냈으며, 정제한 지질분해 효소는 20−60℃에서 안정성을 나타내었다. 정제한 지질분해효소는 금속이온 Co2+, Cu2+, Fe2+에 의해서 효소활성이 억제되었으며, EDTA의 metal chelating에 의해 활성이 회복되었다. Inhibitor에 의한 저해는 효소 활성부위의 serine 잔기와 결합하여 효소 활성을 억제하는 PMSF에서 가장 우수하였으며 효소 활성부위의 aspatyl 잔기에 결합하여 효소활성을 억제하는 pepstatin A는 농도가 높아짐에 따라 효소활성을 저해하였다. 따라서 정제한 지질분해 효소는 활성부위에 serine 잔기와 aspartyl 잔기가 있는 것으로 사료되었다. 정제한 지질분해 효소의 Km 값과 Vmax 값은 pNPB를 기질로 사용 했을 때 Km 값과 Vmax 값은 1.07 mM과 7.27 mM/min이고, 기질이 pNPP일 때 Km 값과 Vmax 값은 1.43 mM 과 2.72 mM/min이었다.

항 Methicillin Resistant Staphylococcus aureus 활성을 가지는 해양미생물 Pseudomonas sp. YJ-1의 분리와 특성 (Isolation and Characterization of a Marine Bacterium, Pseudomonas sp. YJ-1 with Anti-Methicillin Resistant Staphylococcus aureus Activity)

  • 우예주;정성윤
    • 환경생물
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    • 제35권4호
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    • pp.694-705
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 항 methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) 활성을 가지는 해양미생물을 분리, 동정하고 항MRSA 물질을 분리 정제하여 그 물질의 활성과 시너지 효과를 밝히는 것이다. 본 연구에서 분리한 해양미생물 중에서, YJ-1 분리 균주가 가장 강한 항MRSA 활성을 나타내었다. YJ-1 균주는 생화학적 특성과 16S rRNA 유전자 염기서열에 기초하여 분류 동정되었다. YJ-1 균주의 염기서열은 Pseudomonas stutzeri와 99.2%의 상동성을 나타내어, Pseudomonas sp. YJ-1이라 명명하였다. 이 균주의 최적 성장조건은 $25^{\circ}C$와 초기 pH 농도 7.0이었다. 항MRSA 물질들을 분리정제하기 위하여 YJ-1 균주를 PPES-II 배지에 배양하였으며, 배양 상등액을 ethyl acetate, hexane과 80% MeOH로 순차적으로 추출하였다. 활성을 보인 80% MeOH 분획을 $C_{18}$ ODS 칼럼 크로마토그래피, silica gel 크로마토그래피와 역상 HPLC법으로 순차적으로 정제하여 항MRSA 활성을 가지는 3개의 순수물질 MR1, MR2 및 MR3를 얻었다. $250{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도의 MR1 물질을 MRSA 세포에 접종했을 때, MRSA 세포의 95%가 48시간 이내에 사멸하였다. 활성을 vancomycin 및 ampicillin과 비교해 보아도, MR1 물질은 보다 우수한 항MRSA 활성을 나타내었다. 또한 항MRSA 활성은 투여량과 시간에 비례하여 증가하였다. 더욱이 MR1 물질과 vancomycin을 조합하여 시너지 효과를 보았을 때, MR1 물질을 단독으로 투여했을 때보다 신속한 MRSA 세포의 감소를 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해보면, MRSA 감염에 있어서 Pseudomonas sp. YJ-1과 이것이 생산하는 항MRSA 물질은 천연 항균제로서 기여할 수 있으리라 판단된다.

별불가사리(Asterina pectinifera)로부터 새로운 평활근 이완활성 펩타이드의 정제 (Purification and Characterization of a Novel Neuvopeptide with a Smooth Muscle-Relaxing Activity from the Starfish, Asterina pectinifera)

  • 김은정;김찬희;고혜진;김인혜;안상현;손희영;박희연;윤호동;장영채;홍용기;박남규
    • 한국수산과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.148-152
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    • 2005
  • A novel neuropeptide with a relaxing activity on the dorsal retractor muscle (DRM) was isolated from the whole body extract of the starfish, Asterina pectinifera. The peptide was purified by gel-filtration ion-exchange and $C_{18}$ reversed-phase HPLC. The complete amino acid sequence of this peptide, which was determined by automated Edman degradation and MALDI-TOF mass, was Phe-Gly-Lys-Gly-Gly-Ala-Tyr-Asp-Pro-Leu-Ser-Ala-Gly-Phe-Thr-Asp. A comparison of the amino acid sequence with those of other known neuropeptides revealed that the asteripectin was a novel neuropeptide with smooth muscle-relaxing activity on the starfish DRM. This peptide showed threshold response to relaxing activity on the DRM at $10^{-10}M$ and the maximal relaxing effect was $120{\pn}7.0\%$ at $10^{-5}M$. The relaxing activity of this peptide on the starfish DRM increased in a dose-dependent manner.