변온 척추동물의 생리적 기능 및 대사효율은 서로 밀접하고 상호 의존적 관계를 갖는 환경요인들의 직접적인 영향을 받는다. 환경내 용존산소량(DO)의 수준은 수생환경에서 중요한 요소이며, 대부분의 연구는 낮은 DO의 분포와 영향에 대해 이루어 지고 DO의 수준에 따른 환경학적·생물학적 영향에 대해서는 잘 이루어지지 았았기 때문에 어류가 환경 조건에 적응하여 익숙해지는 초기과정에서 혐기적 대사 과정의 중요한 위치를 차지하는 LDH 대사를 확인하고자 하였다.젖산탈수소효소는 Ldh-A, Ldh-B 및 Ldh-C에 의해 발현되는 동위효소이며 이들의 기능적 특성은 대사 생리학적인 연구에 중요한 역할을 하며 특히 Ldh-C 유전자는 유전자 발현과 조절 기구를 연구하기 위한 모형이 될 수 있다. 본 연구는 liver-specific Ldh-C 유전자가 발현되어 liver-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소를 지닌 모래무지와 Ldh-A, Ldh-B 및 eye-specific Ldh-C 유전자가 발현되어 \( \mathrm{A}_{4} \) , \( \mathrm{B}_{4} \), eye-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소를 지닌 꺽지를 환경조건에 적응응시킨 후 조직별 LDH 활성의 변화와 LDH 동위효소들의 대사, 특별히 eye-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소와 liver-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소를 확인하고자 하였다.
<p>변온 척추동물의 생리적 기능 및 대사효율은 주변 환경요인의 직접적인 영향을 받고, 환경요인들은 서로 밀접한 상호 의존적 관계를 나타낸다. 환경내 용존산소량(DO)의 수준은 수생환경에서 중요한 요소이며, 변온동물의 전체적인 대사 또는 산소 소비율은 순응하는 환경의 온도에 따라 다르다. 낮은 DO의 분포와 영향에 대해 대부분의 연구가 이루어졌으며 생명체가 산소가 없거나 저산소 조건에 노출 되었을 때 에너지 대사율을 감소하거나 ATP 생성과정의 에너지 효율을 조절하고, 산화적 인산화에 의한 ATP 생성은 감소하고 혐기적 ATP 생성 회로인 해당과정이 활성화되어 산소 유용성에 따라 호기적 대사와 혐기적 대사의 비율이 조절된다고 보고 되었다. 또한 DO가 높은 경우도 생리적으로 스트레스가 되고, 호기적 대사는 해가 될 수도 있는 반응성 산소를 형성하므로 환경내 DO 수준과 관련하여 생리적으로 방어하게 되는 것이다. 그러나 DO의 수준에 따른 환경학적·생물학적 영향에 대해 연구가 잘 이루어지지 않았다. 따라서 어류가 환경 조건에 순응하는 초기과정에서 혐기적 대사 과정의 중요한 위치를 차지하는 LDH 대사를 확인하고자 하였다.</p><p>젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)는 Ldh-A, Ldh-B 및 Ldh-C에 의해 발현되는 동위효소이다. LDH \( \mathrm{A}_{4} \)동위효소는 피루브산을 젖산으로 환원시키며 혐기적 조직인 근육에서 우세하게 나타나고, \( \mathrm{B}_{4} \) 동위효소는 젖산을 피루브산으로 산화시키며 호기적 조직인 심장조직에서 우세하게 발현된다. 하부단위체 C를 포함하는 동위효소는 포유류와 조류의 경우 정소에서, 고등한 경골어류의 경우에는, 뇌 및 간 조직에서 주로 나타나지만 하등한 경골어류에서는 여러 조직에서 나타난다. 이러한 조직 특이성은 조직 내 LDH 동위효소들의 기능적인 특성을 반영한다. 즉 피루브산 농도가 높을 경우 호기적 조직에서는 젖산 축적이 제한되고 \( \mathrm{B}_{4} \) 동위효소의 기능이 억제되지만, 혐기적 조직에서는 \( \mathrm{A}_{4} \) 동위효소의 활성이 증가되어 젖산이 축적된다. 따라서 LDH 동위효소의 기능적인 특성은 환경요인에 대한 순응과정에서의 대사 생리학적인 연구에 중요한 역할을 수행하며 특히 Ldh-C 유전자는 유전자 발현과 조절 기구를 연구하기위한 흥미로운 모델이 될 수 있다.</p><p>본 연구는 Ldh-A, Ldh-B 및 eye-specific Ldh-C 유전자가 발현되어 \( \mathrm{A}_{4} \) , \( \mathrm{B}_{4} \)및 eye-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소를 지닌 꺽지와 liver-specific Ldh-C 유전자가 발현되어 liver-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소를 지닌 모래무지를 환경조건에 순응시킨 후 조직별 LDH 활성의 변화와 LDH 동위효소들의 대사, 특히 eye-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소와 liver-specific \( \mathrm{C}_{4} \) 동위효소를 확인하고자 하였다.</p>