방울토마토에서 neutral saline,ammonium sulfate,Sephadex-G 200을 이용한 affinity chromatography에서 neutral saline으로 용출시킨 후, lectin을 분리하였다. 식물성 lectin은 N-acethyl-D-glucosamine 의 올리고당에 특이결합하는 성질을 이용 또는, mannose나 glucose와 같은 단당류를 사용하여 추출한다. 방울토마토 lectin의 열 안정성을 알아보기 위해 \( 40^{\circ} \mathrm{C}-80^{\circ} \mathrm{C} \)의 범위에서 활성을 측정한 결과, 방울토마토 lectin은 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \)까지는 매우 안정적인 활성을 보였으나, \( 60^{\circ} \mathrm{C} \)에서부터 활성능이 감소하여 \( 70^{\circ} \mathrm{C} \) 이상에서 활성이 현저하게 감소되었고 \( 80^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 활성을 보이지 않았다. 실험에서의 방울토마토 lectin을 비롯해 많은 종류의 lectin이 중성에서 가장 안정적임을 증명한다. Lectin은 혈액에서 응집 물질이므로 응집력 측정은 lectin의 활성측정을 위한 중요한 과정이다.
<h2>고 찰</h2> <p>방울토마토에서 neutral saline, ammonium sulfate, Sephadex-G 200을 이용한 affinity chromatography에서 neutral saline으로 용출시켜 lectin을 분리하였다. 식물성 lectin은 N-acethyl-D-glucosamine의 올리고당에 특이적으로 결합하는 성질을 이용하거나, mannose나 glucose 와 같은 단당류를 사용하여 추출하기도 한다.</p> <p>Lectin은 혈액에 응집을 나타내는 물질이므로 응집력 측정은 lectin의 활성 측정을 위한 중요한 과정으로서, 분리. 정제한 lectin을 적혈구 응집력을 통하여 활성을 측정한다. 이 과정에 정상 적혈구뿐만 아니라 trypsin이나 neuramidase로 활성화시킨 적혈구를 사용하여 확인한다. 이 방법은 세포에 손상을 주지 않고 세포응집 반응을 인으키므로 많이 이용된다. 이에 본 실험에서는 trypsin으로 처리한 사람의 적혈구를 사용하였다. 그 결과, A, B, O, AB형 모두에서 응집반웅이 일어났으며, 4개의 혈액형에 따른 응집 반응 정도를 측정한 결과, B형 혈액이 가장 높은 활성올, A와 O형은 같은 활성을, AB형은 가장 낮은 활성으로서, 서로 다른 혈구응집 반응을 나타냈다.</p> <p>Artocarpus incise와 Dioclea reflexa 종자 lectin은 본 연구 결과와 같이 사람의 ABO 적혈구 모두에서 응집반응이 일어나지만, winged bean 종자 lectin은 사람의 혈액 중에서 O형을 제외한 나머지 적혈구에서 모두 반응이 일어나며, 방울토마토 lectin과는 달리 A형에서 가장 높은 활성이 조사되었다. 그러나 Neoregelia flandria 잎, 작두콩 종자와 shoot lectin은 토끼의 직혈구에는 응집반응이 일어나나 사람의 혈액형에는 반응이 일어나지 않는다. 이와 같이 식물에 따라 서로 다른 종류의 적혈구에 대해 응집 반응이 다르 게 나타남으로 lectin은 적혈구에 대한 종 특이성을 가진다.</p> <p>Lectin의 분자량은 다양하며, 대체로 dimer 또는 tetramer의 subunit를 가진다. 활성이 가장 높은 분획을 전기영동한 결과, gel 상에서 강도가 높은 두꺼운 band가 나타났는데, 이는 polyacylamide gel의 농도를 높여 전기영동하면 이동 거리가 달라져 band사이가 벌어지므로 몇 개의 band가 존재하는지 확인할 수 있을 것으로 생각되는 바, 아마 2개의 band가 모여 있는 것으로 추측된다. Gel 상에 나타난 이 band에 대한 분자량을 측정한 결과, \( 10.7 \mathrm{kDa} \) 크기로 조사되었다. 벼 lectin은 단일 band의 \( 15 \mathrm{kDa} \) 로서 방울토마토 lectin과 같이 저분자량이었으며, Kalanchoe crenata 잎 lectin은 단일 band를 보였으나 분자량은 비교적 큰 \( 44 \mathrm{kDa} \) 로 다르게 나타났다. Oguri 동은 토마토 종자 lectin의 분자량은 4와 \( 8 \mathrm{kDa} \) 의 \( 12 \mathrm{kDa} \) 로서, S-S 결합으로 연결된 2개의 subunit로 구성되어 있다고 하였으나, \( 29 \mathrm{kDa} \) 및 \( 22 \mathrm{kDa} \) 의 작두콩 종자 lectin과, \( 32 \mathrm{kDa} \) 와 \( 30 \mathrm{kDa} \) 의 한국산 겨우살이 lectin, \(34.5 \mathrm{kDa} \) 와 \( 29 \mathrm{kDa} \) 의 유럽산 겨우살이 lectin보다는 분자량이 작았다.</p> <p>방울토마토 lectin의 최적 반응 온도를 알아내기 위해 \( 20-70^{\circ} \mathrm{C} \) 의 범위에서 활성을 측정한 결과, \( 40^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 100 \% \) 의 활성으로 최적 반응 온도임을 알 수 있었으며, \( 50^{\circ} \mathrm{C} \) 에서도 \( 80 \% \) 이상의 활성으로 비고적 안정적이었으나, \( 20^{\circ} \mathrm{C}-30^{\circ} \mathrm{C} \) 와 \( 60^{\circ} \mathrm{C} \) 이상에서는 비교적 낮은 활성을 관찰할 수 있었다. 이는 각각 \( 70^{\circ} \mathrm{C} \) 와 \( 80^{\circ} \mathrm{C} \) 에서도 안정한 winged bean lectin과 Dioclea altissime 종자 lectin 보다는 비교적 낮은 온도이었으나, 작두콩 종자 lectin 보다는 방울토마토 lectin이 온도에 비히적 안정적인 lectin임올 알 수 있었다.</p> <p>방울토마토 lectin의 열 안정성을 알아보기 위해 \( 40^{\circ} \mathrm{C}-80^{\circ} \mathrm{C} \) 의 범위에서 활성을 측정한 결과, 본 실험의 방울토마토 lectin은 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \) 까지는 매우 안정적인 활성을 보였으나, \( 60^{\circ} \mathrm{C} \) 에서부터 활성능이 감소하기 시작하여 \( 70^{\circ} \mathrm{C} \) 이상에서 활성이 현저하게 감소되었으며 \( 80^{\circ} \mathrm{C} \) 에서는 활성을 보이지 않았다. 이는 Ptilota filicina lectin의 열안정성과 유사하게 나타났으나. Winged bean lectin과 Kalanchoe crenata 잎 lectin 이 각각 \( 70^{\circ} \mathrm{C} \) 와 \( 90^{\circ} athrm{C} \) 에서 안정한 것보다는 매우 낮은것으로 조사되었다.</p> <p>방울토마토 lectin의 \( \mathrm{pH} \) 에 의한 안정성 측정견과, \( \mathrm{pH} 7.2 \)에서 가장 안정적이었으며. \( \mathrm{pH} 6.2\)의 약산성과 \( \mathrm{pH} 8.0 \) 의 약알칼리에서도 비교적 안정적으로 나타났으나, \( \mathrm{pH} 4.2 \) 이하와 \( \mathrm{pH} 9.1 \) 이상에서 점차 활성능이 떨어져 \( \mathrm{pH} 2.0 \) 과 \( \mathrm{pH} 10.0 \) 에서는 반응을 전혀 보이지 않았다. 산성에서 안정적인 Kalanchoe crenata 잎 lectin과 비교하였을 때, 방울토마토 lectin은 산성에는 비교적 악한 lectin임을 보여주었다. 땅콩뿌리, Parkia javanica 콩, Zizyphus mauritiana 종자 lectin 등 식물성 lectin이 \( \mathrm{pH} 7.0-7.5\)에서는 안정적인 것으로 보아, 이는 본 실험의 방울토마토 lectin을 비롯하여 많은 종류의 lectin이 중성에서 가장 안정적이라는 것을 보여준다.</p>