큐티클은 다른 종류의 단백질에 의해 이루어져 있을 것으로 추정하고 있는데 곤충 표면을 덮고 있는 큐티클은 부위에 따라 각기 다른 단백질에 의해 형성되는 것으로 추정되고 있으며, in situ hybridization 실험과 in vitro translation 결과를 통해 부위 특이적인 차이를 보이고 있다. 하지만 큐티클 단백질이 in vitro 합성되는 방법은 여전히 불명확하다. 큐티클은 발생 특이 큐티클 단백질이 관여하고 있는데 주로 정량적인 차이를 보여주고 있으며 부위에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.
<h1>고 찰</h1> <p>곤충 표면을 덮고 있는 모든 큐티클은 모두 동일한 큐티클 단백질로부터 생성되는지 아니면 부위에 따라 각기 상이한 단백질에 의해 형성되는지에 대해서는 여러 의견이 제시되고 있다. 그러나 여러 실험적 근거에 의해 큐티클은 부위에 따라 각기 다른 종류의 단백질에 의해 이루어져 있을 것으로 추정하고 있다. in situ hybridization 실험을 통해서 특정 발생시기에 특이 큐티클 단백질에 대한 mRNA가 확인되지 않기 때문에 큐티클 단백질은 시간적 차이를 두고 합성되는 것으로 생각되어 왔다. 또한 경화과정이 진행중인 아성충에서 분리된 큐티클 단백질에서는 부위 특이적인 차이를 보이고 있다. Hyalophora cecropia의 여러 부위에서 추출된 mRNA의 in vitro translation 결과를 보면 translation 생성물에서 부위 특이성을 보이는 것으로 나타났다. 그러나 큐티클에서 추출된 주요 단백질이 in vitro 생성물의 주요 생성물은 아니기 때문에 특정 단백질이 약간의 변형을 거쳐 큐티클의 불용성 부분으로 통합되어 가는 것으로 생각되고 있다. 외부 골격계로서의 큐티클은 곤충의 생활사를 통해 각기 다른 모양이나 크기를 갖게 되는데 이에는 발생 시기 및 부위에 따라 발현되는 발생 특이 큐티클 단백질이 관여하고 있 다. 또한 큐티클의 상이한 물리화학적 특성은 이의 구조를 결정짓는 단백질의 종류나 양 뿐만 아니라 키틴이나 카테콜의 퀴논 유도체와 같은 기타 다른 큐티클성 성분과의 상호 작용과도 밀접한 관계를 갖고 있다. 배추흰나비(Ariogeia rapae) 큐티클에서도 용기에는 \( 38 \mathrm{kd}, 27 \mathrm{kd} \) 의 발생 특이 큐티클 단백질이 확인되었고, 이 단백질은 지방체와 epidermis에서 기원하고 있다. 이러한 용기 특이 단백질의 시공간적 분포에서 \( 27 \mathrm{kd} \) 단백질은 두부, 흉부, 복부등 부위에 따른 변화가 거의 없는 경향을 나타내고 있다. 즉 용기에서만 확인되는 \( 27 \mathrm{kd} \) 단백질은 부위에 따른 정성적 차이보다는 주로 정량적인 차이를 보여주고 있으며, 지방체에서도 흉부와 복부에서 전시기에 걸쳐 확인되는 양상올 보여주고 있으며 부위에 따른 양적, 질적 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 배추흰나비의 경우 SDS-PAGE상에 나타난 여러 큐티클 단백질은 국소적인 부위와 발생 시기에 따라 양적, 질적 차이를 나타내고 있으며, 용초기의 비해서 경화가 완전히 진행된 용 후기에는 많은 단백질의 존재가 사라지는데 이러한 것은 일단의 단백질이 불용성 단백질로 전환되어 추출이 되지 않거나, 성충을 위한 조직의 신생과정에 재사용될 가능성이 있다. 그러나 용기에만 확인되는 \( 27 \mathrm{kd} \) 단백wlf은 부위에 따른 분포에 있어서는 차이가 없고 시기에 따른 양적 변화만 나타내는데 이 단백질은 큐티틀의 완전한 경화에도 불용성으로 전환되지 않고 추출되고 있으며, 실제 신생조직의 형성에 연관성이 있을 것으로 생각된다.</p> <p>성충 분화기 동안 새로운 조직의 형성과 같은 조직신생과 발생 특이 큐티클 단백질과의 연관성을 밝히기 위헤 발생 특이 큐티클 단백질을 정제하여 이의 생화학적 특성과 부분적으로 이러한 단백질의 아미노산 서열이 확인되고 있다. Loctista migratoria의 날개 큐티클 단백질은 integument 단백질과 매우 비슷한 아미노산 조성을 하고 있으며, genomic library에서 몇 종류의 clone을 분리하여 용기 큐티클 단백질 유전자의 특성을 밝혀낸 바 있으, 성충 분화 시 발생 특이 큐티클 단백질과 새로이 형성되는 날개 큐티클과 같은 신생 합성되는 조직과의 직접적인 관계는 밝히지 못하고 있다. 배추흰나비는 용시기에 성충이 되기 위해 날개 등 새로운 조직을 형성하게 된다. 날개가 형성되는 용말기 동안 국소 부위인 흉부와 복부 큐티클의 단백질 패턴은 거의 유사하였으며 \( 27 \mathrm{kd} \) 큐티클 단백질은 용화\( 7 \)일부터 사라지고 있으나 날개에서는 용화\( 5 \)일의 발생중인 날개에서 확인되기 시작하여 성충의 날개에서는 높은 농도를 나타내고 있으며 이러한 결과는 \( 2 \)차원 전기영동상과도 일치하고 있다. 이 단백질은 날개 큐티클에서 두드러지게 나타나기 때문에 날개 큐디클 형성에만 관여하는 날개 특이 츄티클 단백질인것으로 생각되며, 이 단백질은 epidermis 및 흉부 지방체에서도 확인되기 때문에 날개 특이 큐티클 단백질은 지방체나 epidermis에서 기원하는 것으로 사료퇀다. 또한 western blot을 통해서도 \( 27 \mathrm{kd} \) 단백질은 흉부와 복부 큐티클에서는 용화\( 5 \)일에는 미약하게 반응을 하고 있으나 그 이후에는 거의 동질성을 보이지 않고 있는 반면 용화\( 5 \)일, 용화\(7\)일 및 성충 날개 큐티클에서 동질성을 보여주고 있다. 방사능 전구물질을 사용한 단백질의 통합과정을 살펴보면 \( 27 \mathrm{kd} \) 단백질은 용\( 5 \)일과 용\(7\)일의 흉부 큐티클과 복부 큐티클에서는 확인되지 않고 있으나 용\( 7 \)일과 성충 날개 큐티클에는 통합되어 가는 패턴을 보여주고 있어 날개형성을 위한 조직 분해와 신생 과정 중 \( 27 \mathrm{kd} \) 단백질이 포함된 endocuticle이 성충으로 우화시 소화, 재흡수의 과정을 통해 성충 날개 큐티클의 형성에 직접적으로 관여할 것으로 사료된다.</p>