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- 저자 : 이득식 (검색결과 2 건)
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이득식 Kyoto University 1997 해외박사
최근 대두단백질, 소혈청 알부민, 난백, 유단백질 등의 식품단백질을 개선 하는 것에 의해 이용성이 높은 소재를 만들어 낼려는 시험이 행해져 왔다. 그 수단으로서 몇몇 효소가 이용되어 왔지만, 현재 주목을 받고 있는 효소의 하나로서 트랜스글루타미네이스(Transglutaminase, 이하 TGase로 약함)가 있 다. 즉, TGase에 의한 가교화 반응을 이용하여 단백질을 중합화하는 것에 의해 다양한 기능특성을 부여하는 것이 가능하다. 예를 들면, Streptoverticillium sp. 유래의 미생물 TGase(MTGase)는 유망한 효소로 생각되어진다. 그러나, 이 효소는 포유동물 유래의 효소, 이를테면 몰못트 간장유래의 TGase(GTGase)와는 활성중심의 시스테인 잔기 주변의 아미노산 배열의 부분은 유사하지만, 일차구조상 거의 상동성을 갖지 않고 분자량도 현저히 다르며, 반응에 있어서 칼슘을 필요로 하지 않는 등, 효소학적 특성에 큰 차이가 인정된다. 따라서 MTGase와 GTGase등의 포유동물 효소의 차이에는 반응양식 즉, 효소반응 의 타겟트가 되는 아미노산 잔기의 위치나 반응생성물의 차이가 있는 것으로 예상되지만, 그 점에 있어서 해석한 예는 아직 없다. 몇몇 연구에 따르면, 기질 단백질의 고차구조 파괴에 의해 그의 TGase 반응을 쉽게 받을 수 있을 것인가 하는 정량적인 데이터는 거의 없다. 이 점을 분명히 할 목적으로, 본연구에서는 Glycinin, Bovine serum albumin(BSA), Ovalbumin(OVA), α-Lactalbumin(α-LA), β-Lactoglobulin(β-LG)의 다섯 종류의 식품 단백질에 대해 서 예비가열처리, 칼슘·환원제인 dithiothreitol(DTT) 첨가등의 처리를 행해그들의 분자구조상태를 변화시켰다. 이와같이 해서 얻어진 다양한 변성상태 의 기질단백질과 GTGase, MTGase를 반응시켜 생성된 생성물에 대해 연구한 결과는 다음과 같다. 1) 예비가열처리 하는 것에 의해 BSA와 OVA에서는 β-sheet구조의 함량이 증가하였고, 그와 동시에 GTGase, MTGase에 의한 중합화 반응을 받기쉬운 상 태로 되었다. 또한 칼슘·DTT 존재하에서 BSA에서는 turn구조, α-LA에서는 β-sheet구조의 함량이 증가하였지만, 그와 동시에 양 효소에 의한 반응성도 상승하였다. 이상의 결과로 부터 기질 단백질의 2차구조 변화와 양 효소에 의한 반응성의 사이에는 상호 관련성이 있는 것으로 나타났다. 2) α-LA와 BSA를 기질로하여 GTGase, MTGase를 작용시킨 경우에 형성되는 중합체의 사이즈를 SDS·DTT 존재하에서 GPC-MALLS법을 이용하여 측정한 결과, 반응초기에는 GTGase에 의해 형성되는 중합체의 사이즈가 큰 것이, 시간이 경과함에 따라 MTGase를 작용시킨 경우가 보다 큰 사이즈의 중합체가 형성되 었다. 3) 칼슘 무첨가 시스템에 있어서 α-LA를 기질로 하면 MTGase뿐만 아니라 GTGase를 작용시킨 경우에도 중합체의 형성이 인정되었다. 이 결과에 의해 GTGase는 α-LA의 분자내부에 결합되어 있는 칼슘을 반응에 이용 가능한 것이시사되었다. 또한 이 반응에 의해 응집체를 형성하지 않고 TGase 반응을 장 시간 행하는 것이 가능하고, 그 결과 양 효소 모두 180분에 중합화 반응이 평형에 달하는 것을 밝혀냈다. 4) α-LA를 기질로 한 경우의 양 효소에 의한 ε-(γ-glutamyl)lysine 가교부위의 결정을 행하여 Lys(K)잔기에 대해서는 GTGase의 경우, K16, K93, K122의 3개소가, MTGase의 경우에는 K5의 1개소만이 가교부위로서 이용되고 있는 것으로 나타났다. 또한 양 효소는 공통하여 단지 한 개의 Gln(Q)잔기, Q54를인식하여 작용하고 있는 것으로 나타났다. 5) TGase 비존재하에서 대두 단백질의 주요성분의 하나인 glycinin에 대해 서 품종에 의한 gel 물성의 차이, gel의 미세구조, subunit조성 및 그들의 상호관련성을 검토한 바, gel의 물성은 품종에 따라 다르고, 단단한 정도에 대 해서는 최대 3배의 차가 있었고, 연함, 탄력성, 탄성체근사성의 물성특성은 A4 subunit의 유무에 의해 품종간에 꽤 다르게 나타났다. Gel의 미세구조는 품종에 의해 크게 strand network와 응집체 network의 두 개의 type으로 나뉘어지는 것을 나타냈다. 또한, A4 subunit의 유무는 gel network와 물성, A3 은 gel network중의 소공(小孔)사이즈, 규칙성과 물성 A2+A3는 소공사이즈, 구성단위의 응집도와 물성에 각각 관련하고 있는 것이 인정되었다.
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