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[국내논문] 군소(Aplysia kurodai)에 분포하는 글루코사미노글리칸의 추출과 기능특성 2. 글루코사미노글리칸의 구조 특성
Extraction of Glycosaminoglycan from Sea Hare, Aplysia kurodai, and Its Functional Properties 2. Structural Properties of Purified Glycosaminoglycan 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.39 no.11, 2010년, pp.1647 - 1653  

윤보영 (경상대학교 해양식품공학과) ,  최병대 (경상대학교 해양식품공학과) ,  배동원 (경상대학교 공동실험실습관) ,  최영준 (경상대학교 해양식품공학과)

초록
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군소에서 추출한 다당류로부터 DEAE-Sepharose 상에서 glycosaminoglycan(GAG)을 정제하여 기능기의 분포, 구성당의 분포, 이당류의 조성과 당 구조를 조사하였다. 정제한 GAG는 기본 형태를 구성하는 이당류 단위가 전체 구성물 중 55% 이상을 차지하고 있는 다당 복합체였다. 정제한 GAG는 1648 $cm^{-1}$에서 amide I의 특징적인 띠와 1457 $cm^{-1}$에서 C-O stretch, 탄수화물 및 아미노산의 특징, 866 $cm^{-1}$에서 단당류의 특징을 보이는 것으로 나타났다. 정제한 GAG는 fucose, N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine, glucose, galactose, 미량의 mannose와 xylose로 구성되어 있는 것으로 나타났고, 이중에서 N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine이 70% 이상을 차지하는 다당 복합체인 heparan sulfate인 것으로 추정되었다. 군소 GAG는 단백질핵의 threonine 잔기에 O-연결된 GlyUA(2S)-GlcNS와 GlyUA-GlcNS(6S) 구조를 가지고 있는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Glycosaminoglycan (GAG) was purified from polysaccharide extracted from sea hare muscle on DEAE-Sepharose column and investigated for the functional groups, distribution of sugars, composition of disaccharide and structure of GAG. Purified GAG was composed of disaccharide above 55% of total sugar. P...

주제어

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문제 정의

  • 그리고 2가지 형태의 heparan sulfate가 동정됨으로 인해 앞서 정제물을 효소 처리하여 전기영동 한 결과(33)인 2개의 band와 일치하는 결과를 보였다. 따라서 정제한 GAG가 heparan sulfate일 가능성을 제시하였다.
  • 군소의 생리적인 기능으로서 항암(21-23)효능, purple gland의 항균효능(24)과 군소의 신경 펩티드에 관한 연구(25,26)는 이루어져 있으나, 군소의 GAG와 관련하여 Hovingh와 Linker(27)의 Aplysia californica와 Helix aspersa의 chondrotin sulfate와 heparan sulfate에 관한 연구 외에는 거의 이루어져 있지 않다. 본 연구에서는 남해안 일대에서 여름철에 어획되어 부산과 경남지역을 중심으로 소비되고 있는 군소에서 GAG를 정제하고 IR spectrum, 이당류 분석 및 질량분석을 통하여 GAG의 구조적 특성을 조사하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Chondroitin sulfate는 어디에 분포되어 있는가? Chondroitin sulfate는 포유동물의 연골뿐만 아니라, 각 조직과 체액에 이르기까지 널리 분포하고 있다(5). 쥐의 늑골이나 소의 태아(6) 및 사람의 위와 신장조직(7), 사람이나 토끼의 혈액과 뇨(8)에 분포하며, 이 밖에 닭의 태아, 각막 상피조직(9), 상어연골(10), 무척추동물(11), 소, 돼지, 오징어 연골 등의 관절연골(12)에서 sulfate를 가진 GAG가 분리되었으며, 해삼에서도 당단백질이 발견되어 포유동물 이외에서도 고루 분포하고 있음이 확인되었다(13-16).
대표적인 GAG는 무엇이 있는가? 당 잔기에 황산기(SO3-)나 카르복실기(COO-)를 가져 음전하를 띠며, 당 잔기들 간의 결합 형태와 sulfate의 수와 위치에 따라그 특성이 분류된다(1,2). GAG는 황산기의 유무에 따라 황산화 다당과 비황산화 다당으로 크게 나누어지며, 대표적인 GAG에는 hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, heparin/heparan sulfate와 keratan sulfate 등이 있다(3). Hyaluronic acid를 제외한 GAG는 당단백질과는 다른 프로테오글리칸으로 존재하며, 음이온기가 많은 chondroitin sulfate, keratan sulfate(또는 dermatan sulfate)의 콘드로이틴군(chondroitin family)과 헤파린군(heparin family)은 결합 부위에 중심단백질을 가지고 있다(4).
정제한 glycosaminoglycan의 특징은 무엇인가? 군소에서 추출한 다당류로부터 DEAE-Sepharose 상에서 glycosaminoglycan(GAG)을 정제하여 기능기의 분포, 구성당의 분포, 이당류의 조성과 당 구조를 조사하였다. 정제한 GAG는 기본 형태를 구성하는 이당류 단위가 전체 구성물 중 55% 이상을 차지하고 있는 다당 복합체였다. 정제한 GAG는 1648 cm-1에서 amide I의 특징적인 띠와 1457 cm-1에서 C-O stretch, 탄수화물 및 아미노산의 특징, 866 cm-1에서 단당류의 특징을 보이는 것으로 나타났다. 정제한 GAG 는 fucose, N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine, glucose, galactose, 미량의 mannose와 xylose로 구성되어 있는 것으로 나타났고, 이중에서 N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine이 70% 이상을 차지하는 다당 복합체인 heparan sulfate인 것으로 추정되었다. 군소 GAG는 단백질핵의 threonine 잔기에 O-연결된 GlyUA(2S)-GlcNS와 GlyUA-GlcNS(6S) 구조를 가지고 있는 것으로 나타났다.
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참고문헌 (37)

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  3. Taylor ME, Drickamer K. 2006. Introduction to Glycobiology. 2nd ed. Oxford University Press, Oxford, UK. p 3-16. 

  4. Dinesh R, Garud VM, Mamoru K, Balagurunathan K. 2008. Inhibition of heparan sulfate and chondroitin sulfate proteoglycan biosynthesis. J Biol Chem 283: 28881-28887. 

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  10. Nadanaka S, Sugahara K. 1997. The unusual tetrasaccharide sequence GlcA ${\beta}1$ -3GalNAc(4-sulfate) ${\beta}1$ -4GlcA(2-sulfate) ${\beta}1$ -3GalNAc(6-sulfate) found in the hexasaccharides prepared by testicular hyaluronidase digestion of shark cartilage chondroitin sulfate D. Glycobiology 7: 253-263. 

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