초록 ▼

1 단계 연구는 “근육세포 사멸에 따른 육질 및 프로테옴 변화요인 구명”이라는 주제로 한우 근육 내 단백질 분해효소 작용이 근육 프로테움의 다양성과 육질에 미치는 영향을 구명하기 위해서 설계되었다. 특히 식육의 연화과정은 근육세포의 사멸과정과 밀접한 관련이 있다는 것을 가정으로하고 도축 후 근육내 여러 가지 생물학적 환경에서 근육세포의 사멸과 관련된 단백질의 변화를 통해 쇠고기 연도와 관련에 중점을 두었다. 본 연구에서는 도축직후 한우 등심을 온도체발골하여 칼슘과 진크 이온으로 근육 내 단백질분해효소의 작용 환경을 조절한 후 근육에

1 단계 연구는 “근육세포 사멸에 따른 육질 및 프로테옴 변화요인 구명”이라는 주제로 한우 근육 내 단백질 분해효소 작용이 근육 프로테움의 다양성과 육질에 미치는 영향을 구명하기 위해서 설계되었다. 특히 식육의 연화과정은 근육세포의 사멸과정과 밀접한 관련이 있다는 것을 가정으로하고 도축 후 근육내 여러 가지 생물학적 환경에서 근육세포의 사멸과 관련된 단백질의 변화를 통해 쇠고기 연도와 관련에 중점을 두었다. 본 연구에서는 도축직후 한우 등심을 온도체발골하여 칼슘과 진크 이온으로 근육 내 단백질분해효소의 작용 환경을 조절한 후 근육에서 고기로 전환과정에서 세포사멸과정 중 일어나는 caspases, calpain, desmin 및 프로테움 분석을 통해 세포사멸 기전과 세포사멸도, 연도, 육색, pH 및 가열감량 등 객관적 육질에 미치는 영향에 대해 분석한다.
2 단계 연구는 “한우 근육세포 사멸기전과 발현 단백체 특성연구 구명”이라는 주제로 근육을 이용한 생물학적 탐색연구의 한계를 극복하기 위해 도축 후 소의 근육의 사멸과정을 실험실적으로 모델화 하기위하여 설계되었으며 이 연구를 통해서 1차 년도에 분석하지 못했던(또는 해석이 어려웠던) 도축과정동안 근육 내 일어나는 단백질분해효소의 변화와 이들의 기질들을 밝혀 궁극적으로 한우고기의 도축 후 제어기술에 활용하여 한우고기의 연도의 균일성과 향상을 위해 설계되었다. 본 연구에서는 한우근육세포 배양조건 및 세포사멸유도 조건 설정과 세포발달 및 mRNA 및 western blotting을 통한 caspases, HSP 등 세포사멸기간동안 변화는 특정단백질에 대한 변화와 프로테움 분석을 통한 관련단백질의 특성을 분석한다.
3 단계 연구는 “단백질 분해 효소별 기질 구명 및 프로테옴에 미치는 영향” 이라는 주제로 근육세포의 사멸과정과 단백질 분해 효소의 작용기전 및 제어기법을 밝혀 한우 고기의 연도개선을 위한 자료 제시를 목적으로 하고 있다. 특히 국내 쇠고기 소비자들의 만족도(또는 기호도)를 결정하는데 가장 중요하다고 평가받고 있는 연도를 증진(또는 조절) 하기 위해서는 근육 내 단백질 분해소효들의 기능 및 활성 기전을 밝히는 것이 필수적이라는 사실을 기초로 단백질 분해 효소별 기질 구명 및 프로테옴에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시된다. 본 연구에서는 근섬유 및 calpain 분리정재, 배양조건 설정, 배양 및 단백질 지도형태 및 프로테움 지도를 분석한다.

Abstract ▼

Current study was designed to identify underlying mechanism(s) affecting postmortem animal cell death and its relation to meat quality. Three trials were conducted to investigate 1)the effects of cell death process on meat quality and proteome profile in Hanwoo longissimus muscle, 2) expression of g

Current study was designed to identify underlying mechanism(s) affecting postmortem animal cell death and its relation to meat quality. Three trials were conducted to investigate 1)the effects of cell death process on meat quality and proteome profile in Hanwoo longissimus muscle, 2) expression of genes and proteins during propagation, differentiation and hypoxic cell death and 3) proteolytics substrates of proteolytic enzymes at various biological status of purified myofibrils and u-calpain and cathepsin 'B.
The first experiment examined the effects of cell death process on meat quality and proteome profile in Hanwoo longissimus muscle. The muscle was taken immediately after slaughter and injected with calcium, zinc or sodium ions and muscles were clamped at 120% of the initial length. All samples were incubated at 15℃ for 24 hours while muscles samples were taken at each designed sampling time. Results showed that CaCl2 treatment showed slowest pH decline, while control (i.e., NaCl treatment) had the highest rate of pH decline. WB-shear force showed a significantly lower value for the calcium ion treated muscle than others. Cell death rate at 24 hours postmortem showed the most higher rate when the muscle was injected with CaCl2 compared to that for NaCl and ZnCl2 treatment. Proteolytic rate of Troponin-T and Desmin indicated that proteolytic rate was in order of CaCl2>NaCl>ZnCl2. The trend was more evidential at 24 hours postmortem. Proteome analysis for the muscle tissues revealed that a total of 34 proteins were significantly affected by the treatment. When proteome was compared to control one (i.e., sample taken at slaughter) 8 proteins including actin for NaCl treatment (i.e., control) were increased while 10 proteins (including Myosin regulatory light chain 2A, Myosin light chain 3, HSPA8 71 kDa protein) were disappeared. Samples injected with ZnCl2 showed increases in 11 proteins (including SRY-related protein CH31) while 6 proteins (including ANXA1 14 kDa protein, ACTC1 similar to Actin, alpha 2) disappeared. CaCl2 treatment resulted in 11 proteins including ACTA2 Actin increased in density or appeared, while 8 proteins including CFL2 Cofilin-2, Hsc70-interacting protein disappeared.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 9
• 제1장 서론 ... 12
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 16
• 제1절 근육세포 사멸에 따른 육질 및 프로테옴 변화요인 규명 ... 16
• 제2절 한우 근육세포 사멸기전과 발현 단백체 특성연구 구명 ... 27
• 제3절 단백질 분해 효소별 기질 구명 및 프로테옴에 미치는 영향 ... 40
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 58
• 1. 목표대비 대외달성도 ... 58
• 2. 정량적 성과 ... 58
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 62
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 63
• 제7장 기타 중요 변동사항 ... 64
• 제8장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구장비 현황 ... 65
• 제9장 참고문헌 ... 66