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NTIS 바로가기KSBB Journal, v.30 no.6, 2015년, pp.291 - 295
송우호 (충남대학교 응용화학공학과) , 변창우 (충남대학교 응용화학공학과) , 윤민호 (충남대학교 응용화학공학과) , 엄지훈 (충남대학교 응용화학공학과) , 최유성 (충남대학교 응용화학공학과)
The limited productivity of natural shell matrix proteins has hampered the investigation of their biochemical properties and practical applications, although biominerals in nature obtained by organic-inorganic assemblies have attractive mechanical and biological properties. Here, we prepared a vecto...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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바이오미네랄을 구성하는 탄산칼슘 결정의 성장 및 조절에 매우 중요한 역할을 하는 요소는 무엇인가? | 구체적으로 이러한 껍질은 파열강도(puncture resistance)가 좋은 외부의 prismatic 층과 파쇄저항성 (fracture resistance)이 뛰어난 내부의 nacreous 층의 두 층으로 되어 있고, 여러 형태의 5% 미만의 단백질과 당 그리고 95% 이상의 탄산칼슘으로 구성되어 있다 [4-7]. 특히 아직까지 그 메커니즘이 정확히 밝혀지지는 않았지만, 상기 구성성분들 중 칼슘이온과 결합능력을 지닌 껍질에 존재하는 껍질 메트릭스 단백질 (shell matrix proteins)은 바이오미네랄을 구성하는 탄산칼슘 결정의 성장 및 조절에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다 [8-9]. 지금까지 많은 종류의 껍질 메트릭스 단백질의 아미노산 서열이 천연 단백질의 추출 및 유전체 정보에 기반한 분석을 통하여 밝혀져 단백질 1차 구조에서의 공통적 특징들을 알게 되었다. | |
껍질 메트릭스 단백질의 아미노산 서열의 특징은 무엇인가? | 지금까지 많은 종류의 껍질 메트릭스 단백질의 아미노산 서열이 천연 단백질의 추출 및 유전체 정보에 기반한 분석을 통하여 밝혀져 단백질 1차 구조에서의 공통적 특징들을 알게 되었다. 구체적으로 아미노산 서열 간에 구조적 유사성이 별로 없으나, 아스파르트산(aspartic acid)과 글루탐산 (glutamic acid) 같은 음이온성 아미노산이 많고, 본질적으로 안정한 2~3차 구조를 형성하기 어려운 아미노산 (intrinsically disordered proteins)이 반복적으로 특징적으로 많이 분포하고 있는 것으로 알려졌다 [9-13]. 하지만, 상기 단백질들의 기능적 특성을 분석하기 위하여, 추출하여 얻을 수 있는 단백질은 매우 제한적이고, 추출이 가능한 단백질이라 하더라도 산업적 적용 측면에서 그 양이 매우 미미하여, 상기 바이오미네랄 형성에 관여하는 단백질의 생화학적 특성을 이해하는 데 많은 어려움이 따르고, 이를 극복하기 위한 대안의 마련이 필요한 상황이다. | |
해양 연체류의 껍질은 어떠한 성분으로 구성되어 있는가? | 최근 대표적인 바이오미네랄로서 탄산칼슘 기반의 바이오미네랄에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 진주조개와 같은 해양 연체류의 껍질의 형성 메커니즘에 대한 연구는 상대적으로 매우 활발하다. 구체적으로 이러한 껍질은 파열강도(puncture resistance)가 좋은 외부의 prismatic 층과 파쇄저항성 (fracture resistance)이 뛰어난 내부의 nacreous 층의 두 층으로 되어 있고, 여러 형태의 5% 미만의 단백질과 당 그리고 95% 이상의 탄산칼슘으로 구성되어 있다 [4-7]. 특히 아직까지 그 메커니즘이 정확히 밝혀지지는 않았지만, 상기 구성성분들 중 칼슘이온과 결합능력을 지닌 껍질에 존재하는 껍질 메트릭스 단백질 (shell matrix proteins)은 바이오미네랄을 구성하는 탄산칼슘 결정의 성장 및 조절에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다 [8-9]. |
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