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210821 스타후르츠(StarFruit) 수련(Soo-Ryeon) 제로투(Zero Two Dance) 직캠(Fancam) [호리존스튜디오] 4K60p

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생명공학연구원, D-트레오닌 대량 생산기술 개발
6시간동안 1리터당 50g의 99.9% 고순도 원료 생산
항생제·치료제·인공펩타이드 등 고부가 원료로 이용 한국생명공학연구원 이승구 박사가 공동연구를 통해 개량된 합성효소를 이용, 글리신과 아세트알데히드로 고순도 D-트레오닌을 만들었다. 생명공학연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 고부가 의약품 원료를 만드는데 활용하는 인공효소와 생물학적 생산공정 기술을 개발했다. 연구진은 이번에 개발한 효소와 생산공정으로 기존의 화학적 합성법을 대체해 99.9% 이상의 고순도 의약품 원료를 만들었다.

한국생명공학연구원은 합성생물학전문연구단 이승구 박사가 공동연구를 통해 고순도의 의약용 D-트레오닌을 대량 생산하는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

D-트리오닌은 항생제, 치료제, 인공펩타이드 등의 고부가가치 원료로 이용된다. 연구진은 D-트레오닌을 생물학적으로 생산하는 방법에 대한 특허를 ㈜엠에이치투바이오케미칼에 기술 이전했으며, 이 기업은 연내 시제품 개발을 추진하고 있다.

연구진은 저온 생육이 가능한 해양 미생물에서 저온에서도 높은 반응이 일어나는 합성효소를 찾아냈다. 이 합성효소를 이용해 저가의 원료물질인 글리신과 아세트알데히드로 고순도 D-트레오닌을 만들었다.

연구진은 합성효소를 사용하는 유가식 반응기에 글리신과 아세트알데히드를 연속 주입했다. 그결과 6시간 내에 99.9% 이상의 고순도 D-크레오닌을 1L당 50g 이상 생산하는 데 성공했다.

이승구 박사는 "인공 효소를 이용한 의약품원료의 친환경 고순도 합성은 화이트 바이오텍으로 지칭되며 지속 가능한 정밀화학 및 제약산업을 위한 핵심 이슈"라고 설명했다.

연구진은 고순도 항생제 원료를 어떻게 하면 경제적으로 생산해 낼 수 있을지에 대해 집중했다. 기존 화학적 합성법은 다단계 반응을 거쳐야 해 효율이 낮고, 많은 양의 화합물을 사용해 환경부담도 크다.

이승구 박사는 "구조기반의 인공 효소개발과 반응공정 연구가 의약 및 화학산업 향상에 기여할 수 있다는 것을 보여주는 사례"라고 말했다.

이 기술 개발은 이승구 박사가 전남대 생명과학기술학부 염수진 교수와 경북대 생명과학부 김경진 교수와 공동연구를 통해 성공했다. 연구결과는 촉매분야의 저명 저널인 미국화학회 전문학술지 ACS 카탈리시스(ACS catalysis) 5월 28일자 온라인 판에 게재됐다.

#기술이전 #미생물 #의약품 #항생제 #치료제 #원료 #대량생산 #생명공학연구원 #효소 #고순도 #합성효소 #정밀화학 #고부가 #트레오닌 #인공펩타이드 #엠에이치투바이오케미칼 #글리신 #아세트알데히드 #화이트바이오텍 #제약산업
monarch@fnnews.com 김만기 기자

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효소 활용해 고부가 의약품 원료 만든다

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생명공학연구원, D-트레오닌 대량 생산기술 개발6시간동안 1리터당 50g의 99.9% 고순도 원료 생산항생제·치료제·인공펩타이드 등 고부가 원료로 이용 한국생명공학연구원 이승구 박사가 공동연구를 통해 개량된 합성효소를 이용, 글리신과 아세트알데히드로 고순도 D-트레오닌을 만들었다. 생명공학연구원 제공 [파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 고부가 의약품 원료를 만드는데 활용하는 인공효소와 생물학적 생산공정 기술을 개발했다.

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네이버 블로그 | 박철원 박사 유해성분 교실

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세탁세제

오늘은 요즘 세탁세제에 포함되는 다양한 종류의 효소가 정말로 그 기능을 하는지에 대해 간단하게 의문을 던져 보았다 . 뚜렷한 과학적 근거가 있다면 당연히 사용해야 하지만 그렇지 않을 경우 당연히 돈 낭비가 아닌가 생각된다 .

PS2: 세탁세제에 포함되는 효소를 개발한 회사에서는 당연히 효과가 있다는 연구결과를 만들 수 있겠죠 . 하지만 이런 연구결과는 객관적이지 못하겠죠 . 객관적 연구결과란 , 그 효소와 금전적 이해관계가 전혀 없는 곳에서 이루어진 연구결과를 의미하며 고려 대상이 될 수 있겠죠 . 또 이런 경우가 있죠 . 그 회사에서 재정적 지원을 받은 제 3 의 기관에서 이루어진 연구결과, 객관적 연구결과라 주장하면 좀 무리가 있을 것 같군요 .

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세탁세제에 사용되는 프로테아제, 셀룰라아제, 아밀라아제, 리파아제 효소들, 세탁 효과가 있는가?

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세탁세제 오늘은 요즘 세탁세제에 포함되는 다양한 종류의 효소가 정말로 그 기능을 하는지에 대해 간단하게 의문을 던져 보았다 . 뚜렷한 과학적 근거가 있다면 당연히 사용해야 하지만 그렇지 않을 경우 당연히 돈 낭비가 아닌가 생각된다 . PS2: 세탁세제에 포함되는 효소를 개발한 회사에서는 당연히 효과가 있다는 연구결과를 만들 수 있겠죠 .

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알코올 탈수소 효소
체내에 들어온 메틸알코올을 분해해 포름 알데이드를 만듦. 포름 알데히드는 백혈병 유발 성분. 가짜 술을 메틸 알콜로 많이 만드는데 자체로는 독성이 없지만 체내에서 알코올 탈수소 효소에 의해 독성 성분이 되어 10g섭취시 사망
6g섭취시 실명

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셀룰레이스
셀룰로스, 즉 섬유질을 분해하는 효소이다. 박테리아나 균류[1]가 주로 가지고 있는 효소. 흰개미나 대부분의 초식동물들은 셀룰레이스를 만들어내는 미생물과 공생하여 영양분을 얻는다.

사람은 셀룰레이스를 자체 생성할 수 없는 것은 물론 셀룰레이스를 활용하는 미생물도 없다. 이것이 사람이 섬유질을 소화할 수 없는 이유. 물론 다른 영양 공급원이 충분하여 굳이 큰 비용을 들여 섬유질에서 영양분을 뽑아낼 필요가 없기 때문에 문제되지는 않는다. 다만 시판되는 알약 형태의 소화제에 들어 있기는 한데, 이건 헤미셀룰로오스[2]를 대상으로 하는 헤미셀루레이즈.

에너지를 저장하는 목적이 아닌 구조를 구성하는 물질인 셀룰로오스는 매우 환경에 저항성이 강하기 때문에, 이를 공격하는 셀룰레이즈 역시 다양한 방법으로 그 효율을 높이기 위해 진화해왔다. 다양한 셀룰레이즈들은 다양한 단백질들과 시너지 효과를 일으켜 구조를 붕괴시키고 다른 셀룰레이즈와 함께 섬유질을 붕괴시켜 당 공급원으로 변환시킨다.

이렇게 보면 사람과 별 연관이 없어 보이지만 미래의 바이오 연료에 필수적인 효소이기도 하다. 특히 가소홀 같이 옥수수나 사탕수수를 재료로 에탄올을 만들어 연료로 사용하는 경우, 사탕수수즙이나 옥수수알은 귀중한 식량자원이라 식량으로 쓰이는 부분을 채취하고 남은 옥수수 자루나 옥수수 줄기, 사탕수수 줄기 같은 농업부산물 또는 스위치풀(switchgrass) 같은 속성잡초를 발효시켜 연료용 알콜을 생산하려면 이들의 주성분인 셀룰로스를 분해하는 효소 기술이 꼭 필요하다. 인류의 장래를 위해 지속 가능한 에너지 확보를 위한 바이오연료 생산이나 식량 안보에 핵심적 기술이다

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제한효소는 세균바이러스의 증식을 막아주는 효소로 침입한 바이러스의 DNA를 절단하는 효소로 발견되어

바이러스의 증식을 제한 (restriction)한다하여 이름 붙혀 졌다고 합니다.

제한효소 1unit는 최적 온도에서 한 시간에 1μg의 DNA를 절단할 수 있는 양입니다.

DNA를 자른다는 것은 nucleotide들이 연결되어 있는 phosphodiester 결합을 끊어내는 것을 의미합니다.

이런 역할을 하는 효소를 nuclease라고 하며 바깥쪽을 자르는지, 안쪽을 자르는지에 따라서 각각 exonuclease, endonuclease라고 부릅니다.

Endonuclease의 대표적인 것이 바로 제한효소(restriction enzyme, restriction endonuclease)이며,

DNA에 존재하는 특정한 염기서열을 인식하고 인식한 서열부위 또는 그근처에 존재하는 특정부위를 절단합니다.

제한효소는 원래 세균이 자신의 세포 내로 침입해 들어오는 바이러스와 같은 외부 DNA를 제거하기 위한 방어기전으로 가지고 있는 것이며,

자신의 DNA는 절단부위의 염기(adenine, cytosine)를 Methylation시켜서 자신의 제한효소가 자신의 DNA를 자를 수 없게 보호하고 있습니다.

또한, 제한효소에는 여러 종류가 있는데, 보통 DNA 상에서 4개 이상의 대칭성 염기를 인식하면서 절단하게 됩니다.

type I ,Ⅲ은 인식한 target site 이외의 다른 곳을 자르고, type II 는 인식한 범위내에서만 자릅니다. 따라서 유전공학에서는 type II를 이용하고 있습니다.

Type II가 두 개의 단일가닥을 자를 때 나타나는 두 가지 형태의 잘린 단편으로는

①대칭면의 중심이 잘리는 경우 (blunt end, flush end)

②대칭면의 주위가 잘리는 경우 (sticky end, cohesive end, 5'-overhang end)가 있습니다.

<!--[endif]-->

그림출처 :  Eco RI 효소의 절단 부위<span lang="EN-US" style="font-size: 7pt;">: 5`

- 제한효소를 이용해 DNA를 절단 하려면 절단하려는 DNA, 반응완충용액, 제한효소이 필요로 합니다.

각각의 성분에 대하여는 다음과 같은 점들을 고려 하시면 좋을 것 같습니다.

1) DNA 내에 제한효소로 잘리는 부위가 어느정도 되는지 파악하는 것.

같은 양의 DNA에 제한효소 절단부위가 무수히 많을 수도 있고 없을 수도 있는데요, 이 경우에는 같은 양의 제한효소로 같은 작용을 기대할 수 없겠지요?

2) Linear DNA의 끝부분을 자를 때는, 효소에 따라 인식서열에 여분의 염기가 더 붙어 있어야만 잘리는 것들이 있다는 것.

이는 plasmid vector의 multiple cloning site를 두가지 효소로 자르는 경우와 PCR primer에 제한효소 인식부위를 넣어 design할 경우에도 고려 해야 합니다.

3) DNA의 순수도.

DNA 용액 내에 단백질이 남아있는 경우 보다 많은 양의 효소가 필요합니다.

Phenol과 같은 유기용매가 남은 경우 제한효소에 잘리지 않는 DNA가 남는 경우가 많이 있으니 잘 제거해주는 것이 좋습니다.

4) 각각의 제한효소의 반응 최적온도

제한효소를 제조하는 회사마다 반응완충용액(reaction buffer)의 조성 및 불활성화 온도 등 각각에 알맞은 반응 조건이 있습니다.

안내서를 찾을 수 없을 경우, 각 제조사의 사이트에 안내 되어 있으니 찾아 보시면 됩니다.

보통 실험에 쓰이는 제한효소는 대부분 type II 제한효소이며, 4개, 5개, 또는 6개의 염기서열을 인식하는데, 이에 따라 DNA상에 인식부위가 나타나는 빈도가 달라지게 됩니다.

예로 6개의 염기서열을 인식한다면 이론상 <v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0" /> <v:f eqn="sum @0 1 0" /> <v:f eqn="sum 0 0 @1" /> <v:f eqn="prod @2 1 2" /> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth" /> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight" /> <v:f eqn="sum @0 0 1" /> <v:f eqn="prod @6 1 2" /> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth" /> <v:f eqn="sum @8 21600 0" /> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight" /> <v:f eqn="sum @10 21600 0" /> <o:lock v:ext="edit" aspectratio="t" />  = 4096 base pair 마다 인식부위가 한번씩 보이게 됩니다.

5) 반응 조건이 최적이 아닌 경우에는 더 많은 양의 효소를 사용.

두가지 이상의 효소로 자르는 경우(효소들의 최적 조건이 다를 때)에 star activity라 불리는 현상(비특이적으로 아무 곳이나 다 잘리는 현상)이 나타날 수도 있으므로 주의해야 합니다.

6) 효소가 인식부위를 자르는 데에 있어서 같은 인식부위라도 주위 염기서열에 따라 그 활성도가 다를 수 있습니다.

그러므로, DNA 양으로 계산한 제한효소의 양보다 조금 더 많이 넣어주는 것이 좋습니다.

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https://m.blog.naver.com/esjpark/222597714194

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네이버 블로그 | 서스테이너블즈

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67개소, 3가지 다른 수심에서 채취한 해양샘플에서는 1만2000여 종, 이 밖에 38개국 169곳에서 채취한 토양샘플에서는 1만8000여 종의 플라스틱 분해효소가 발견되었다. 토양에는 바닷속보다 프탈레이트 에스테르류(플라스틱 제품을 부드럽게 만드는 데 쓰이는 물질)를 포함한 플라스틱이 많을 것으로 추정되며, 연구자들은 이런 화학물질을 공격하는 더 많은 효소를 토양 속 샘플에서 찾아냈다.

또 새로 발견된 효소의 60% 가까이는 그동안의 효소 분류에 적합하지 않은 것으로 밝혀졌으며, 이들 효소는 아직 알려지지 않은 방법으로 플라스틱을 분해하고 있을 가능성도 있다고 한다.

다음 단계는 가장 유망한 효소를 연구실에서 검사하고, 그 특성과 플라스틱 분해 능력을 연구하는 것이다고 제레즈니악은 말한다. 「거기에서부터, 특정 폴리머 타입을 분해하는 기능을 가진 미생물군을 만들어낼 수 있을 것이다」

플라스틱을 먹는 생물이 처음 발견된 곳은 2016년 일본의 쓰레기장에서였다. 또 2020년에는 프랑스 카르비오스(Carbios)가 페트병을 몇 시간 만에 분해하는 변이형 효소를 만들어냈으며, 독일 과학자들은 통상 매립지에 버려지는 유해한 폴리우레탄을 먹이로 삼는 세균도 발견했다.

2021년 12월 초 사람들이 식품을 통해 섭취하는 미세 플라스틱이 인체 세포에 손상을 준다는 연구결과도 발표되었다. 앞으로 미생물의 이런 작용에 대한 관심이 더욱 높아질 것이다.

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전 세계 미생물이 플라스틱을 먹을 수 있도록 진화 중, 효소를 이용해 플라스틱 분해

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67개소, 3가지 다른 수심에서 채취한 해양샘플에서는 1만2000여 종, 이 밖에 38개국 169곳에서 채취한 토양샘플에서는 1만8000여 종의 플라스틱 분해효소가 발견되었다. 토양에는 바닷속보다 프탈레이트 에스테르류(플라스틱 제품을 부드럽게 만드는 데 쓰이는 물질)를 포함한 플라스틱이 많을 것으로 추정되며, 연구자들은 이런 화학물질을 공격하는 더 많은 효소를 토양 속 샘플에서 찾아냈다.

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간으로 운반된 알코올은 주로 2가지 경로를 통해서 아세트알데히드로 분해됩니다. 알코올은 주로 ADH(Alcohol dehydrogenase, 알코올 탈수소효소)에 의해 아세트알데히드로 분해되지만, 과음으로 체내 알코올 농도가 높아지면 MEOS(Microsomal ethanol oxidizing system, 마이크로솜 에탄올 산화 체계)가 활성화되어 알코올을 처리합니다. 아세트알데히드는 ADLH(아세트알데히드 탈수소효소, Acetal-dehydedehydrogenase)에 의해 무독성의 아세트산으로 대사 되며, 아세트산은 또 다른 대사과정을 거쳐 아세틸-CoA로 전환되어 에너지 합성에 이용되거나, 콜레스테롤과 지방산 합성, 케톤체 생성에 이용됩니다.

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1. 불고기 양념에 들어가는 키위와 배 속 프로테이스-고기를 부드럽게 만들기 위해서 배 또는 키위를 갈아 넣는데, 키위와 배 속에 들어있는 프로테이스가 단백질 분해반응을 촉매시켜 고기를 부드럽게 만들어 준다

*프로테이스는 단백질과 펩타이드 결합을 가수분해(화합물이 물과 반응하여 일어나는 분해)하는 효소이다.

아래사진 프로테이스의 펩타이드결합

2. 식혜 속 아밀레이스-밥에 엿기름을 부어 식혜를 만드는데, 엿기름에는 밥 속의 녹말을 엿당으로 분해하는 반응을 촉매하여 단맛을 내는 아밀레이스 효소가 들어있다.

3. 혈당검사지 속 글루코스 산화효소-혈당 측정기의 끝에 포도당 산화효소(글루코스 산화효소) 가 있어 혈액을 묻혔을 때 포도당이 산화하면서 발생하는 전류의 세기로 혈당을 측정한다.

아래 사진 글루코스(포도당)의 분자구조(출처-네이버 지식백과)

생명체 속 효소

라이페이스-지방을 지방산과 글리세롤로 분해하는 효소, 동물의 소화효소로서 위액, 이자액, 장액 속에 분비되며 폐, 신장조직..등의 각종 조직에도 존재한다.(출처-네이버 지색백과)

아밀레이스(알파 아밀레이스)-아밀레이스는 다당류의 글리코사이드 결합을 절단하여 최종적으로 이당류나 단당류를 만드는 효소이다. 크게 알파 아밀레이스,베타 아밀레이스, 감마 아밀레이스로 세 종류가 있다. 사람의 체내 속에 존재하는 아밀레이스 효소는 알파 아밀레이스에 속하며 이자와 침샘에서 주로 만들어진다.(출처 네이버 지식백과)

아래사진-아밀레이스

카탈레이스-과산화수소를 물과 산소로 바꾸며 알코올.. 등과 같이 다양한 대사산물과 독을 과산화수소를 이용해 산화시키는 역할을 한다.(출처-네이버 지식인 카탈레이스의 역할)

아래사진-카탈레이스

출처:네이버 지식백과,네이버 지식인, 블로그-<일상 속에서 효소가 이용되는 사례는 뭐가 있을까요?-효소의 구조와 종류> 참고

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https://m.blog.naver.com/sanigen/222437057580

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네이버 블로그 | 식품위생안전 전문기업 (주)세니젠 기술연구소

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안녕하세요. 세니젠 입니다.

오늘은 제한효소를 이용한 DNA의 절단에 대해 알아보려고 합니다.

제한효소는 세균바이러스의 증식을 막아주는 효소로 침입한 바이러스의 DNA를 절단하는 효소로 발견되어

바이러스의 증식을 제한 (restriction)한다하여 이름 붙혀 졌다고 합니다.

제한효소 1unit는 최적 온도에서 한 시간에 1μg의 DNA를 절단할 수 있는 양입니다.

DNA 를 자른다는 것은 nucleotide들이 연결되어 있는 phosphodiester 결합을 끊어내는 것을 의미합니다.

이런 역할을 하는 효소를 nuclease라고 하며 바깥쪽을 자르는지, 안쪽을 자르는지에 따라서 각각 exonuclease, endonuclease라고 부릅니다.

Endonuclease 의 대표적인 것이 바로 제한효소(restriction enzyme, restriction endonuclease)이며,

DNA 에 존재하는 특정한 염기서열을 인식하고 인식한 서열부위 또는 그근처에 존재하는 특정부위를 절단합니다.

제한효소는 원래 세균이 자신의 세포 내로 침입해 들어오는 바이러스와 같은 외부 DNA를 제거하기 위한 방어기전으로 가지고 있는 것이며,

자신의 DNA는 절단부위의 염기(adenine, cytosine)를 Methylation시켜서 자신의 제한효소가 자신의 DNA를 자를 수 없게 보호하고 있습니다.

또한, 제한효소에는 여러 종류가 있는데, 보통 DNA 상에서 4개 이상의 대칭성 염기를 인식하면서 절단하게 됩니다.

type I ,Ⅲ은 인식한 target site 이외의 다른 곳을 자르고, type II 는 인식한 범위내에서만 자릅니다. 따라서 유전공학에서는 type II를 이용하고 있습니다.

Type II 가 두 개의 단일가닥을 자를 때 나타나는 두 가지 형태의 잘린 단편으로는

①대칭면의 중심이 잘리는 경우 (blunt end, flush end)

②대칭면의 주위가 잘리는 경우 (sticky end, cohesive end, 5'-overhang end)가 있습니다.

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그림출처 :  Eco RI 효소의 절단 부위<span lang="EN-US" style="font-size: 7pt;">: 5`

- 제한효소를 이용해 DNA를 절단 하려면 절단하려는 DNA, 반응완충용액, 제한효소이 필요로 합니다.

각각의 성분에 대하여는 다음과 같은 점들을 고려 하시면 좋을 것 같습니다.

1) DNA 내에 제한효소로 잘리는 부위가 어느정도 되는지 파악하는 것.

같은 양의 DNA에 제한효소 절단부위가 무수히 많을 수도 있고 없을 수도 있는데요, 이 경우에는 같은 양의 제한효소로 같은 작용을 기대할 수 없겠지요?

2) Linear DNA 의 끝부분을 자를 때는, 효소에 따라 인식서열에 여분의 염기가 더 붙어 있어야만 잘리는 것들이 있다는 것.

이는 plasmid vector의 multiple cloning site를 두가지 효소로 자르는 경우와 PCR primer에 제한효소 인식부위를 넣어 design할 경우에도 고려 해야 합니다.

3) DNA 의 순수도.

DNA 용액 내에 단백질이 남아있는 경우 보다 많은 양의 효소가 필요합니다.

Phenol 과 같은 유기용매가 남은 경우 제한효소에 잘리지 않는 DNA가 남는 경우가 많이 있으니 잘 제거해주는 것이 좋습니다.

4) 각각의 제한효소의 반응 최적온도

제한효소를 제조하는 회사마다 반응완충용액(reaction buffer)의 조성 및 불활성화 온도 등 각각에 알맞은 반응 조건이 있습니다.

안내서를 찾을 수 없을 경우, 각 제조사의 사이트에 안내 되어 있으니 찾아 보시면 됩니다.

보통 실험에 쓰이는 제한효소는 대부분 type II 제한효소이며, 4개, 5개, 또는 6개의 염기서열을 인식하는데, 이에 따라 DNA상에 인식부위가 나타나는 빈도가 달라지게 됩니다.

예로 6개의 염기서열을 인식한다면 이론상 <v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0" /> <v:f eqn="sum @0 1 0" /> <v:f eqn="sum 0 0 @1" /> <v:f eqn="prod @2 1 2" /> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth" /> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight" /> <v:f eqn="sum @0 0 1" /> <v:f eqn="prod @6 1 2" /> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth" /> <v:f eqn="sum @8 21600 0" /> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight" /> <v:f eqn="sum @10 21600 0" /> <o:lock v:ext="edit" aspectratio="t" />  = 4096 base pair 마다 인식부위가 한번씩 보이게 됩니다.

5) 반응 조건이 최적이 아닌 경우에는 더 많은 양의 효소를 사용.

두가지 이상의 효소로 자르는 경우(효소들의 최적 조건이 다를 때)에 star activity라 불리는 현상(비특이적으로 아무 곳이나 다 잘리는 현상)이 나타날 수도 있으므로 주의해야 합니다.

6) 효소가 인식부위를 자르는 데에 있어서 같은 인식부위라도 주위 염기서열에 따라 그 활성도가 다를 수 있습니다.

그러므로, DNA 양으로 계산한 제한효소의 양보다 조금 더 많이 넣어주는 것이 좋습니다.

궁금한 사항이 있으시면, 댓글 부탁드립니다.

감사합니다.

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제한효소를 이용한 DNA의 절단

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안녕하세요. 세니젠 입니다. 오늘은 제한효소를 이용한 DNA의 절단에 대해 알아보려고 합니다. 제한효소...

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https://m.dongascience.com/news.php?idx=35301

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신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)을 유발하는 바이러스가 증식하는데 필요한 효소이면서 약물 표적으로 사용되는 단백질 분해효소의 자세한 구조가 밝혀졌다. 이 구조를 참고로 새로운 치료 약물까지 발굴하는 데 성공하면서 현재까지 치료제가 없는 코로나19의 확산을 막을 수 있는 새로운 길이 열렸다는 평가가 나온다.

독일 뤼베크대 구조및세포생물학센터 롤프 힐겐펠드 교수 연구팀은 신종 코로나바이러스 약물 표적의 구조를 분자 단위로 분석한 다음 구조에 맞게 기존 코로나바이러스 치료에 사용되는 약물을 개량한 새 약물 후보를 찾아냈다고 국제학술지 '사이언스'에 이달 20일 발표했다.

단백질 분해효소인 프로테아제는 바이러스가 RNA를 이용해 자신을 복제할 때 필요한 단백질을 만드는 효소로 코로나바이러스를 억제할 약물 표적 중 하나다. 항바이러스제 중에는 프로테아제를 억제하는 방식을 활용하기도 한다. 연구팀에 따르면 사람 몸 속에도 프로테아제가 있지만 바이러스의 프로테아제와 달라 억제제엔 독성이 없을 가능성이 커서 바이러스 억제 치료에 활용된다. 최근 코로나19 치료에 쓰이는 에이즈(HIV) 치료제인 칼레트라도 프로테아제 억제제 중 하나다.

연구팀은 우선 엑스선(X선) 결정학을 이용해 신종 코로나바이러스의 프로테아제인 M프로테아제 구조를 1.75 옹스트롱(Å·100억분의 1m) 해상도로 밝혀냈다. X선 결정학은 결정에 X선을 쪼아 분자 구조를 밝혀내는 도구로 단백질 구조를 분자 단위로 볼 때 주로 쓰인다.

분석 결과 신종 코로나바이러스의 M프로테아제 구조는 사스(SARS·중증급성호흡기증후군) 바이러스의 구조와 상당 부분 일치했다. 하지만 바이러스에서 일부 아미노산이 바뀌어 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이들 아미노산이 바뀌면서 극성 상호작용을 강하게 일으키는 부위가 나타나는 등 효소 활성화 능력이 더 커졌다고 분석했다. 연구팀의 계산 결과 신종 코로나바이러스의 M프로테아제 효소의 활성화 능력은 사스보다 13.7% 높았다.

M프로테아제의 구조를 알아내면 억제할 방법도 찾을 수 있다. 연구팀은 신종 코로나바이러스 M프로테아제 구조에 맞아떨어지도록 기존 사스 바이러스에 효과가 있던 약물인 'α-케토아미드 13a'를 개량한 13b를 개발했다. 바이러스를 감염시킨 세포주로 실험한 결과 13b를 투여했을 때 바이러스가 사라지는 현상이 나타났다. 흔히 바이러스의 50% 없애는 약물 농도를 반수영향농도(EC₅₀)이라고 하는데 13b의 경우 4~5마이크로몰(μM)로 나타났다. 중국과학원 우한바이러스연구소 연구팀이 지난달 국제학술지 '셀 리서치'에 보고한 연구에 따르면 코로나19 치료 후보들로 꼽히는 에볼라 치료제 렘데시비르의 EC₅₀는 0.77μM, 항말라리아제인 클로로퀸은 1.13μM로 측정됐다. 하지만 두 약물은 부작용이 있다는 점에서 한계가 있다.

실제로 쥐를 모델로 실험했을 때 13b에서 별다른 독성은 발견되지 않았다. 연구팀은 쥐에게 13b를 몸속에 평균 2.7시간 남아있는 것으로 나타났다. 흡입을 통해 고용량을 먹였을 때 폐에는 24시간이 지나도 약물이 일부 남아있었다. 이 과정에서 쥐에게 어떠한 부작용도 발견되지 않았다고 연구팀은 설명했다.

힐겐필드 교수는 "이번 연구는 신종 코로나바이러스와 싸우기 위한 약물 개발의 틀로 쓸 수 있을 것"이라고 말했다.

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'약물 표적' 코로나19 바이러스 복제 효소 3D 정밀 지도 나왔다

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신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)을 유발하는 바이러스가 증식하는데 필요한 효소이면서 약물 표적으로 사용되는 단백질 분해효소의 자세한 구조가 밝혀졌다. 이 구조를 참고로 새로운 치료 약물까지 발굴하는 데 성공하면서 현재까지 치료제가 없는 코로나19의 확산을 막을 수 있는 새로운 길이 열렸다는 평가가 나온다.

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단백질에 들어가면 효소가 분해된다

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단백질에 들어가면 효소가 분해된다

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국내 연구팀이 세포 내 돌연변이를 찾아 복구하는 새로운 효소를 찾아 기능을 밝혀냈다.

한국생명공학연구원은 우의전 질환표적구조연구센터 책임연구원팀은 미생물에서 발견한 단백질 'UdgX'가 염기 수준에서 돌연변이를 찾아 없애는 효소(우라실 DNA 글리코실아제, 이하 UDG) 중 하나이며 특정 염기를 인식해 공유결합한다는 사실을 알아냈다고 21일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '네이처 케미컬바이올로지' 온라인판 17일자에 게재됐다.

사람을 비롯한 모든 생명체는 유전정보를 DNA 형태로 담고 있다. DNA가 복제를 하는 과정에서, 또는 환경적인 요인으로 인해 DNA에는 돌연변이가 발생할 수 있는데 세포는 이를 스스로 인식해 복구하는 시스

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​

ⓐ 세제 : 프로테아제와 리파아제가 혼합되어

옷에 묻은 단백질과 기름을 분해한다

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https://m.dongascience.com/news.php?idx=28847

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국내 연구팀이 세포 내 돌연변이를 찾아 복구하는 새로운 효소를 찾아 기능을 밝혀냈다.

한국생명공학연구원은 우의전 질환표적구조연구센터 책임연구원팀은 미생물에서 발견한 단백질 'UdgX'가 염기 수준에서 돌연변이를 찾아 없애는 효소(우라실 DNA 글리코실아제, 이하 UDG) 중 하나이며 특정 염기를 인식해 공유결합한다는 사실을 알아냈다고 21일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '네이처 케미컬바이올로지' 온라인판 17일자에 게재됐다.

사람을 비롯한 모든 생명체는 유전정보를 DNA 형태로 담고 있다. DNA가 복제를 하는 과정에서, 또는 환경적인 요인으로 인해 DNA에는 돌연변이가 발생할 수 있는데 세포는 이를 스스로 인식해 복구하는 시스템을 갖추고 있다. 그 중 하나가 바로 잘못된 염기를 인식해 없애는 UDG 효소다.

UDG 효소는 염기서열에 생기는 돌연변이를 인식해 제거한다. DNA와 RNA를 구성하는 염기는 서로 상보적인 것끼리 수소결합한다. 예를 들어 사이토신은 티민이나 우라실과만 결합한다. 만약 사이토신에 우라실이 결합된 변이가 발생하면 UDG 효소가 이를 인식해 제거한다.

우 책임연구원팀은 최근 미생물로부터 새로운 UDG 효소 중 하나인 UdgX를 발견하고 실험을 통해 이 효소가 DNA 염기서열 중 우라실을 인식하고 DNA와 강력한 공유결합을 한다는 사실을 밝혀냈다.

우 책임연구원은 "아직까지 밝혀지지 않은 새로운 DNA 복구 시스템이 있음을 알 수 있다"며 "이 연구성과를 활용해 돌연변이로 발생하는 암 치료나 크리스퍼 유전자가위 연구를 할 수 있을 것"이라고 기대했다.

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우라실 dna 글리코실아제

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돌연변이 DNA 찾아 고치는 새로운 효소 발견

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국내 연구팀이 세포 내 돌연변이를 찾아 복구하는 새로운 효소를 찾아 기능을 밝혀냈다. 한국생명공학연구원은 우의전 질환표적구조연구센터 책임연구원팀은 미생물에서 발견한 단백질 'UdgX'가 염기 수준에서 돌연변이를 찾아 없애는 효소(우라실 DNA 글리코실아제, 이하 UDG) 중 하나이며 특정 염기를 인식해 공유결합한다는 사실을 알아냈다고 21일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '네이처 케미컬바이올로지' 온라인판 17일자에 게재됐다.

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술

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피부 화장품: 피부 각질 제거하는 효소가 첨가됨.
효소: 프로테이스
효소의 기능:단백질 분해 반응을 촉매하여 피부 표면의 각질을 제거함.
효소의 종류: 가수 분해 효소
그리고 치약, 콘택트렌즈 세척제, 감기약, 소화제, 정장제등 의약품등 광범위하게 이용.
입욕제 : 목욕시 욕조에 프로테아제 등을

배 합한 효소입욕제를 넣으면

피부가 부드러워지고,

땀띠와 같은 피부병도 치유한다.
양파 냄새 : c-s리아제라는 효소의 작용

마늘 냄새 :  알리나아제하는 효소의 작용

된장, 간장, 술 등 모든 발효 식품 :

프로테아제와 아밀라아제의 작용

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다니엘 생명과학 이야기 : 네이버 블로그

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효소가 사용된 식품
채소나 과일 생선회와 날고기 또 발효식품
https://m.blog.naver.com/kikutatooru/221257332866

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효소가 들어있는 식품, 효소를 낭비하는 식품과 효소를 충분히 섭취 할 수 있는 조리방법!

효소가 포함된 식품이라하면, 각종 채소나 과일 생선회와 날고기 또 발효식품이 유명하죠.

효소가 풍부한 식품을 먹는 것으로 나쁜것은 없으나, 실은 체내효소를 과다하게 소비해버리는 식품도 있습니다.
게다가, 효소를 포함한 식품이라도 먹는 방법 하나에 섭취량이 단번에 바뀌어 버립니다.

이번에는 효소를 포함한 식품, 식재료, 그리고 효소를 낭비하지 않는 식품 식재료를 소개합니다.

효소가 많이 포함되어 있는 식품이라고 하면?

역시 손쉽게 효소를 섭취하는 것이라면, 제일 좋은 것은 과일이나 채소들 일것입니다.
효소는 열에 약하다고 하지만, 이건 생으로 먹거나 샐러드를 만들어 먹으면 해결 됩니다.

한국인한테는 이미 너무나도 친숙한 발효식품도 효소를 많이 함유하고 있습니다.
또한 생선이나 고기는 열을 가하지 않고 날로 먹는것이 효소를 많이 포함하고 있다고 합니다.
생선은 회로 먹으면 되지만 고기는 위생적인 측면이 있기에 날로 먹기가 힘들죠.

효소라는게 종류도 많아서, 식품에 따라서는 함유된 효소성분이 다를수 있습니다.
먼저 소화효소 에 대해서 설명 드리도록 하겠습니다.

➽프로테아제: 단백질을 분해 하는 효소
➽아밀라아제: 탄수화물을 분해하는 효소
➽리파아제: 지방을 분해하는 효소

다이어트 목적으로 효소를 드시고 계신다면, 지방을 분해하는 리파아제를 많이 함유하고 있는 식품을 고르면 도움이 됩니다. 그럼 다음으로 효소종류별에 따른 식재료를 알려드리겠습니다.

프로테아제가 많은 식품

효모, 낫토, 시오카라(어패류소금절임), 파인애플, 파파야, 석류, 키위, 푸룽, 사과, 여주, 멜론, 양파 등

아밀라아제가 많은 식품

무, 양배추, 참마, 무청, 바나나, 생강, 키위, 파프리카, 배 등

리파아제가 많은 식품

낫토, 된장, 절인 채소, 감주, 치즈. 아보카도, 딸기. 오렌지, 수박, 자몽, 무, 당근, 시금치, 샐러리, 토마토, 새우젓 등

효소를 많이 섭취 할 수 있게 어떠한 조리를 가하지 않고도 생으로도 먹을수 있는 것들이 많이 있습니다.

채소, 과일을 먹는다면 여기에 주의!

야채 과일은 껍질채로 드시는 것이 많은 효소를 함유하고 있습니다. 최근에는 무농약 채소 또는 과일이나 농약을 깨끗하게 씻어내는 식재료 세제등도 나오고 있으니 만일 가능하시면 껍질채로 드시는 것을 추천드립니다.

효소를 증가시켜 먹는 방법!

양파 …　통썰기로 썰어 양파내에 황류화합물과 효소를 결합시켜 강한 항산화작용, 혈액을 맑게 만들어 드립니다.
단지, 성분이 물에 담그면 흘러가버리기에, 상온에서 보관하는것으로 양파의 매운 맛을 잡아 줄 수 있습니다.

바나나… 표면 껍질이 거멓게 될 정도로 완전히 익히면, 섭취 가능한 효소가 늘어납니다.
저렴한 가격에 구입할수 있고, 저칼로리로 포만감도 있어 간단하게 먹기 딱 좋습니다.

아보카도…　자체가 고칼로리이지만, 지방이 붙기 힘들게 하는 필수지방산을 많이 함유하고 있습니다. 게다가 미용적 효과도 기대가능한 식품입니다.

채소보다 과일 쪽이 효소 함유량이 많습니다.

하지만, 챠소에는 제 7의 영양소라 불리우는 항산화물질을이 가득!
폴리페놀, 카로티 노이드 등 항산화 물질은 효소를 활발하게 만들어 주는 작용을 합니다.

발효식품을 먹는다면 여기에 주의!

많은 발효식품은 곰팡이 효모 유산균 등의 세균이 증식하거나 효소를 만들어 내는것에 따라 발효가 진행되어 완성 됩니다.
주변에서 흔히 접할수 있는 것 중에서는 의외로 많은 발효식품이 있습니다.

➽막걸리, 와인, 맥주. 감주, 사케, 보이차 등
➽간장, 된장, 식초, 굴소스 등
➽가츠오부시, 피단, 홍어, 식해 등
➽김치, 피클, 마리네 등
➽요구르트, 치즈, 낫토, 현미효소, 빵. 초콜렛 등

발효식품은 종류가 많고 우리의 식생활에 깊숙히 침투해 있지만, 염분의 과다섭취가 염려됩니다.
그래서 신선한 채소나 과일을 먹어서 영양분의 균형을 맞추는것이 다이어트 성공의 열쇠가 됩니다.

게다가 발효식품을 선택할때에는 주의할것이 시중에 판매되는 발효식품은 천연발효 와 속성발효 두가지가 있습니다.
・천연발효는 사람의 손이나 그 외 첨가물을 넣지않고 자연 그대로 발효시킨 것입니다.
・속성 발효는 온도를 높히고 발효를 촉진시키는 첨가물을 넣어 인공적으로 빠른 시간내에 발효시킨것 입니다.

당연히 천연발효가 효소의 양이 많고 어떤 첨가물이 들어있는지 걱정도 줄어듭니다. 가격은 천연발효가 조금 비싼 편이지만, 건강을 위해서 먹는다면 역시 한번 확인하고 드시는 것을 추천드립니다.

한번 더 생각하는 것으로 효소의 양이 바뀐다!

・신선도 유지가 무엇보다 중요
재료의 신선도를 유지하는 것을 의식하며 먹는 것이 중요합니다. 채소나 과일 등 칼집이 나거나 세포막이 파괴 되었을 시점에서 효소의 양도 점점 줄어 듭니다.

재료가 신선하지 않은 시점에서 효소도 없는 것과 마찬가지 입니다. 만들다가 방치하거나 바로 먹지 않고 냉장고에 계속 있으면 효소는 거의 남아 있지 않아 아무런 효능을 느낄 수 없게 됩니다.

・효소와 상성이 안좋은 식품
➽날달걀 : 흰자가 갖고 있는 오보뮤코이드는 소화효소의 작용을 저해하는 효과가 있습니다. 노른자만을 생으로 먹는것은 문제가 없습니다만, 흰자는 익혀서 먹거나, 생으로 먹지 않는 것을 추천드립니다.

➽견과류,콩류,씨앗 :  아브시스산이라는 효소억제 물질이 함유되어 있습니다. 이는 효소를 억제 하는 뿐만 아니라, 노화촉진이나 발암의 위험을 높히는 아주 안좋은 성분입니다. 하지만 물에 잘 녹는 성질이기에 하룻밤 물에 재워놓으면 아무런 해가 없습니다.
토마토, 딸기, 가지 등 씨앗이 작은 것은 괜찮지만, 포도 사과, 수박 등의 씨앗은 반드시 골라내어 먹도록 합시다. 또한 깨도 씨앗의 한 종류 입니다.
다이어트에 효과적일 것 같은 두유는 대두가 주 성분인 만큼 효소 억제 성분이 많이 함유되어 있습니다. 특히 대두는 그 억제성분이 강력한 힘을 갖고 있어 물에 재워놓는 것만으로는 아무런 효과가 없습니다. 하지만 이는 발효시킴에 따라 그 악성분이 없어지게 됩니다. 된장이나 간장도 시작은 콩으로 빚은 메주를 사용하는 만큼 꽤나 모순되고 재미있는 식품입니다.

➽버섯류 : 지방분해 효소인 리파아제를 저해하는 작용합니다. 특히  잎새버섯에 많은 양이 함유되어 있어 효소 다이어트를 하신다면 드시는 양을 조절하는 것을 추천드립니다.

➽설탕 : 설탕을 소화시키기 위해서는 대량의 효소가 필요로 합니다. 하지만 달콤한 맛이 음식의 맛을 더욱 좋게 하고 우리의 기분까지 좋게하고 있습니다. 설탕을 빼는 것이 불가능 하다면 미네랄을 함유하고 있는 설탕이나, 흑설탕의 사용을 추천드립니다. 하얀설탕은 몸을 차갑게 하고, 장 건강을 악화시키는 경우가 있어 건강을 위해서도 양을 줄이는 것이 좋습니다.

➽카페인 알콜 : 알콜 역시 효소의 많은 양을 소비 해버립니다. 게다가 음주시간이 길어지면 소화에 사용되는 효소의 종류가 많아 집니다.  알콜 도수의 상관없이 많은 양을 소비 해버리므로 다이어트 중 음주는 삼가하시길 바랍니다.

카페인에는 졸림을 쫓거나 발병 리스크를 줄여준다고 하지만 효
소의 많은 양을 낭비해버리는 식품중 하나 입니다.
게다가 비티만, 칼슘,칼륨을 소비하고, 철분의 흡수를 저해하는 작용도 하고 있어 만일 커피를 즐겨드신다면 디카페인 제품을 드시는것을 추천드립니다.

위 사항을 지키기 어렵다면?! 간단한 효소 서플리먼트

효소를 많이 포함한 식품, 요리를 먹으면 건강한 신체가 되면서도 살이 잘 찌지 않는 체질이 될 수 있습니다.

하지만 효소만을 생각하여 영양분의 불균형을 초래한다면 지금까지 여러분의 노력은 전부 물거품이 되어버립니다.
그렇다면 가능한 범위의 효소를 섭취하면서도 균형맞는 식생활이 필요합니다.

바쁜 현대사회에서 영양분을 하나하나 생각하면서 만드는 방법에 신경 써가며 챙겨 먹는 사람은 아마 적을것 입니다.
또 일부러 그렇게하기에는 시간이 아까우신 분도 계시리라 생각합니다.

그럴때에는 서플리먼트라는 수단을 써보시는 것도 나쁘지 않으리라 생각합니다.
서플리먼트는 그 성분만을 특화하거나 또는 그 성분에 도움이 되는 역활을 하고 있습니다.
지금 있는 생활 그대로 하시면서 거기에 필요한 성분은 내몸에!

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효소가 들어있는 식품, 효소를 낭비하는 식품과 효소를 충분히 섭취 할 수 있는 조리방법!

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1학년 12반 11번 김홍민

효소(酵素, 영어: enzyme)는 기질과 결합해서 효소-기질 복합체를 형성하여 화학 반응의 활성화 에너지를 낮춤으로써 물질대사의 속도를 증가시키는 생체 촉매이다. 그리고 경우에 따라 속도를 조절하는 생체 보호기능을 수행하기도 한다.

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국내 연구팀이 세포 내 돌연변이를 찾아 복구하는 새로운 효소를 찾아 기능을 밝혀냈다.

한국생명공학연구원은 우의전 질환표적구조연구센터 책임연구원팀은 미생물에서 발견한 단백질 'UdgX'가 염기 수준에서 돌연변이를 찾아 없애는 효소(우라실 DNA 글리코실아제, 이하 UDG) 중 하나이며 특정 염기를 인식해 공유결합한다는 사실을 알아냈다고 21일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '네이처 케미컬바이올로지' 온라인판 17일자에 게재됐다.

사람을 비롯한 모든 생명체는 유전정보를 DNA 형태로 담고 있다. DNA가 복제를 하는 과정에서, 또는 환경적인 요인으로 인해 DNA에는 돌연변이가 발생할 수 있는데 세포는 이를 스스로 인식해 복구하는 시스템을 갖추고 있다. 그 중 하나가 바로 잘못된 염기를 인식해 없애는 UDG 효소다.

UDG 효소는 염기서열에 생기는 돌연변이를 인식해 제거한다. DNA와 RNA를 구성하는 염기는 서로 상보적인 것끼리 수소결합한다. 예를 들어 사이토신은 티민이나 우라실과만 결합한다. 만약 사이토신에 우라실이 결합된 변이가 발생하면 UDG 효소가 이를 인식해 제거한다.

우 책임연구원팀은 최근 미생물로부터 새로운 UDG 효소 중 하나인 UdgX를 발견하고 실험을 통해 이 효소가 DNA 염기서열 중 우라실을 인식하고 DNA와 강력한 공유결합을 한다는 사실을 밝혀냈다.

우 책임연구원은 "아직까지 밝혀지지 않은 새로운 DNA 복구 시스템이 있음을 알 수 있다"며 "이 연구성과를 활용해 돌연변이로 발생하는 암 치료나 크리스퍼 유전자가위 연구를 할 수 있을 것"이라고 기대했다.

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국내 연구팀이 세포 내 돌연변이를 찾아 복구하는 새로운 효소를 찾아 기능을 밝혀냈다. 한국생명공학연구원은 우의전 질환표적구조연구센터 책임연구원팀은 미생물에서 발견한 단백질 'UdgX'가 염기 수준에서 돌연변이를 찾아 없애는 효소(우라실 DNA 글리코실아제, 이하 UDG) 중 하나이며 특정 염기를 인식해 공유결합한다는 사실을 알아냈다고 21일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '네이처 케미컬바이올로지' 온라인판 17일자에 게재됐다.

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날마다 축제같은 날들이 ....

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우리 몸에서는 여러 가지 화학반응이 일어나고 있습니다. 이러한 반응이 원활하게 일어나기 위해서는 반드시 효소의 도움을 받아야 합니다. 효소는 단백질로 된 생명체내의 촉매로 온도와 ph에 민감하게 반응하는 물질입니다.

일상 생활에서도 효소의 성질을 이용하고 있는데 예를 들면 다음과 같습니다.

세탁물에 붙어 있는 때는 지방성인 것이 75%, 무기질성인 것이 15%, 단백질성인 것이 10%정도이어서 일반 세제에 비하여 효소세제는 때를 빼는 작용이 훨씬 더 강력하다. 이 효소세제에 단백질과 지방을 분해하는 것을 돕는 단백질 분해 효소와 지방 분해 효소가 들어 있는 것이다. 우리 조상님들은 종달새 배설물로 빨래를 해왔다고 한다. 종달새 배설물에는 단백질을 분해하는 효소인 프로테아제가 함유되어 있어 묵은 때를 깨끗하게 제거하는 것이다.
돼지고기는 다른 고기에 비해 단백질과 지방 함량이 많다. 새우젓에는 발효시 생산된 대량의 프로테아제가 들어있어 돼지고기의 단백질 분해를 돕는다. 또한 지방 분해효소인 리파아제가 기름진 돼지고기의 지방의 분해를 돕는다.
배에는 단백질 분해 효소가 들어 있다. 배가 들어가면 단백질이 분해되어 아미노산이 되고 고기가 연해지며 맛이 있게 되는 것이다.

5. 무와 식혜는 소화제
식혜는 밥에 엿기름 여과액을 부어 미지근하게 달여 식힌 것으로 단맛을 내는 음료이다. 여기서 사용된 엿기름은 싹트는 보리의 배를 말린 것으로 많은 아밀라아제가 들어 있다. 따라서 식혜는 소화효소인 아밀라아제가 들어있어 소화를 돕는 것이다. 무도 마찬가지다. 무에도 아밀라아제가 풍부하게 들어 있다.

그밖에 방향제, 효소치약, 효소화장품, 다이어트 음료 등에도 효소가 많이 사용되고 있다. 건강진단에 사용하는 요검사지에는 포도당 산화 효소가 들어 있는데, 만일 오줌에 포도당이 함유되어 있으면 이효소에 의해 포도당이 산화되고 이때 발생되는 과산화수소가 검사지의 페록시다아제라고 하는 효소와 반응하여 청색으로 변한다. 요검사지의 색이 짙고 연한가에 따라 오줌속의 포도당의 양을 알 수 있다. 이때 색이 짙게 되면 당뇨병을 의심하게 되는 것이다.

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[스크랩] 효소의 일상생활에의 이용

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우리 몸에서는 여러 가지 화학반응이 일어나고 있습니다. 이러한 반응이 원활하게 일어나기 위해서는 반드시 효소의 도움을 받아야 합니다. 효소는 단백질로 된 생명체내의 촉매로 온도와 ph에 민감하게 반응하는 물질입니다. 일상 생활에서도 효소의 성질을 이용하고 있는데 예를 들면 다음과 같습니다. 세탁물에 붙어 있는 때는 지방성인 것이 75%, 무기질성인 것이 15%, 단백질성인 것이 10%정도이어서 일반 세제에 비하여 효소세제는 때를 빼는 작용이 훨씬 더 강력하다.

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-김치 만들 때 사용됨.

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빨래때를 잘 제거한다 물질대사를 촉진시킨다

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https://www.sciencetimes.co.kr/news/%ED%94%8C%EB%9D%BC%EC%8A%A4%ED%8B%B1-6%EB%B0%B0-%EB%B9%A8%EB%A6%AC-%EB%B6%84%ED%95%B4%ED%95%98%EB%8A%94-%ED%9A%A8%EC%86%8C-%EB%82%98%EC%99%94%EB%8B%A4/

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https://www.newsquest.co.kr/news/articleView.html?idxno=96287

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재활용 비율은 10%도 안돼... 전세계 오염물질 가운데 12% 차지
해마다 새로운 플라스틱 생산량 계속 늘어

미국의 한 대학 연구팀은 효소를 이용한 플라스틱 오염 문제 해결방안을 제안했다. 이 효소는 플라스틱을 먹어 분해시킨다. [사진= University of California]

【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자】 플라스틱으로 인한 오염은 어디에나 있다. 플라스틱은 지구촌의 거의 모든 지역에서 거의 모든 것을 오염시킨다. 심지어 미세플라스틱은 죽은 고래의 뱃속에서도 발견될 정도다.

이것은 많은 플라스틱이 단순히 생분해성이 아니며 수명이 매우 길기 때문이다. 그리고 재활용 노력에도 불구하고 새로운 플라스틱 생산은 수용에 충당하기 위해 계속 늘고 있다.

전세계의 연구원들은 플라스틱을 빌딩 블록(재료)으로 재사용하고 심지어 그것을 유용한 오일로 바꾸는 것과 같은 기발한 해결책을 생각해 내고 있다. 그러나 여전히 플라스틱 오염 문제는 대규모로 지속되고 있다.
재활용 비율은 10%에도 못 미쳐
플라스틱 폐기물을 줄이는 확실한 방법은 재활용이다. 그러나 모든 플라스틱 가운데 재활용되는 것은 10% 미만에 불과하다. 플라스틱을 쓰레기 매립지에 버리는 것 외에 가장 흔한 폐기 방법은 태우는 것이다.

그러나 태우는 방법은 비용과 에너지가 많이 들고, 해로운 가스를 공기 중으로 내뿜어 공기오염을 가중시킨다.

최근 과학전문 매체 사이언스 데일리(Science Daily) 등 외신에 따르면 미국 오스틴의 텍사스 대학 엔지니어들과 과학자들은 최근 지구촌의 플라스틱 문제를 완전히 해결할 수 있는 혁신적인 해결책을 생각해냈다.

이 방법은 특정한 효소를 이용해 환경을 파괴하는 플라스틱을 단 몇 시간, 혹은 며칠 만에 분해하는 방법이다. 일반적으로 플라스틱을 분해해 자연으로 돌아가게 만드는 데에는 수 세기가 걸리는 것으로 알려져 있다.

연구를 이끈 텍사스 대학의 할 알퍼(Hal Alper) 화학과 교수는 "이 최첨단 재활용 과정을 활용할 수 있는 가능성은 산업 전반에 걸쳐 무궁무진하다"고 밝혔다.

"폐기물 관리 산업 외에도 모든 분야의 기업들이 자사 제품을 재활용하는 데 앞장설 수 있는 기회를 제공한다. 지속 가능한 효소 접근법을 통해 우리는 진정한 순환 플라스틱 경제를 구상하기 시작할 수 있다"고 그는 덧붙였다.
전세계 오염물질 가운데 12&를 차지
연구팀이 개발한 새로운 공정 기술은 폴리머인 플라스틱을 24시간 만에 모노머(또는 단량체, monomer)로 완전히 분해하는 것을 목표로 하고 있다.

이 프로젝트는 전 세계 폐기물의 12%를 차지하는 폴리머인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 분해에 초점을 맞추고 있다.

연구팀이 개발한 효소는 매우 효율적이어서 일반 상온에서 작동할 수 있어 다양한 용도에 적합한 것으로 알려졌다.

연구원들은 현재 산업 및 환경 응용에 대비하기 위해 효소 생산량을 늘리는 작업을 하고 있다. 이 연구는 매립지 정화 계획, 고폐기물 생산 산업의 녹화, 그리고 심지어 환경 개선에 획기적인 도움을 줄 것으로 예상된다.

이 연구는 학술지 '네이처(Nature)' 최근호에 발표되었다.

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플라스틱 먹어 치우는 효소로 환경오염 해결한다... 24시간 내에 완전분해 목표

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【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자】 플라스틱으로 인한 오염은 어디에나 있다. 플라스틱은 지구촌의 거의 모든 지역에서 거의 모든 것을 오염시킨다. 심지어 미세플라스틱은 죽은 고래의 뱃속에서도 발견될 정도다.이것은 많은 플라스틱이 단순히 생분해성이 아니며 수명이 매우 길기 때문이다. 그리고 재활용 노력에도 불구하고 새로운 플라스틱 생산은 수용에 충당하기 위해 계속 늘고 있다.전세계의 연구원들은 플라스틱을 빌딩 블록(재료)으로 재사용하고 심지어 그것을 유용한 오일로 바꾸는 것과 같은 기발한 해결책을 생각해 내고 있다.

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https://youtu.be/NAR4E4WYr4s

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특수 효소로 바이오 강국을 꿈꾸다! [극찬기업] 18-3 / YTN 사이언스

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과즙음료수를 투명하게 할 때 효소가 펙틴을 분해하는 역할을 한다

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애벌레로 플라스틱 분해 11216 박*헌

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애벌레로 플라스틱 분해 11216 박*헌

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국내 연구진이 자연 분해가 어려운 비닐이나 플라스틱을 분해할 수 있는 실마리를 찾았다. 꿀벌에 기생하는 꿀벌부채명나방 애벌레에서 비닐과 플라스틱의 주원료인 ‘폴리에틸렌(Polyethylene, PE)’ 분해 효소를 발견한 것이다.

폴리에틸렌 비닐을 먹고 있는 꿀벌부채명나방 애벌레.

한국생명공학연구원은 류충민 감염병연구센터 박사팀이 이같은 사실을 확인하고 생물학 분야 세계 학회지 ‘셀 리포트(Cell Reports)’ 온라인판에 연구 결과를 발표했다고 6일 밝혔다.

연구팀은 꿀벌부채명나방 애벌레가 벌집을 먹이로 삼는다는 점에서 착안해 이번 연구를 수행했다. 벌집의 구성물질인 왁스는 폴리에틸렌과 화학적 구조가 유사한 성분이다. 이에 지금까지 관련 학계에서는 꿀벌부채명나방의 장내 미생물이 플라스틱을 분해할 수 있다는 것이 정설이었다.

그러나 연구팀은 장내 미생물이 아닌 꿀벌부채명나방의 소화효소가 폴리에틸렌을 분해한다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 이를 위해 연구팀은 항생제를 이용해 꿀벌부채명나방의 장내미생물을 모두 제거하고 소화 효소를 이용한 플라스틱 분해 실험을 진행했다.

그 결과, 꿀벌부채명나방 애벌레는 장내미생물이 없는 상태에서도 플라스틱을 먹고 장내 단백질로 분해했다. 연구팀은 이 꿀벌부채명나방의 장내에 발생한 단백질을 분석해 ‘에스터라아제’, ‘라이페이즈’, ‘시토크롬 P450’ 등 소화효소가 분해 역할을 했다는 사실을 확인했다.

특히 꿀벌부채명나방 애벌레의 유전체 분석 결과, 유전적 특이 성질이 발견됐다. 꿀벌부채명나방 애벌레는 다른 곤충과 달리 왁스 분해 효소의 종류와 유전자 개수가 더 많았던 것이다. 이같은 사실을 활용하면 효모를 이용한 효소발현으로 대량의 플라스틱을 분해할 수 있는 방법을 찾을 수 있다.

류충민 박사는 "꿀벌부채명나방 유래 효소를 이용한다면 보다 효율적으로 플라스틱을 분해할 수 있는 새로운 기술을 확보할 수 있을 것으로 예상한다"면서 "현재 플라스틱으로 인한 오염이 심각한 수준인 만큼 산업적 가치도 높을 것으로 기대한다"고 말했다.

환경부 산하 환국환경산업기술원의 보고에 따르면 1950년부터 2015년까지 65년 동안 전 세계 플라스틱 생산량은 83억톤이며, 플라스틱 폐기물 발생량은 63억톤이다. 이 추세가 지속될 경우 2050년까지 누적 폐기물 발생량은 330억톤이 될 것으로 추정된다.

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https://www.newspenguin.com/news/articleViewAmp.html?idxno=11311

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효소로 인해 분해되고 있는 플라스틱 (사진 CockrellSchool 공식 유튜브 채널 영상 캡처)/뉴스펭귄

[뉴스펭귄 조은비 기자] 플라스틱을 이틀 만에 분해하는 효소가 등장했다.

텍사스대학교 오스틴캠퍼스(UT Austin) 연구팀이 플라스틱을 단기간 안에 분해하는 돌연변이 효소 '패스트-페타제(FAST-PETase)' 개발에 성공했다.

이번 연구는 전 세계 쓰레기의 약 12%를 차지하는 페트(PET)에 중점을 두고 이뤄졌다. 페트는 생활용품이나 식품 포장에 흔히 쓰이고 있다.

연구팀은 머신러닝 모델을 사용해 박테리아가 페트 플라스틱을 분해할 수 있도록 하는 '페타제(PETase)'에 대한 새로운 돌연변이 효소 '패스트-페타제'를 만들어냈다.

각기 다른 플라스틱 용기 51개, 폴리에스터 섬유와 직물 5개 등으로 돌연변이 효소의 성능을 실험한 연구팀은 패스트-페타제가 불과 이틀 만에 플라스틱을 분해하는 과정을 영상에 담아 공개하기도 했다.

연구팀은 "플라스틱 재활용을 위한 효소 연구는 지난 15년 동안 있어왔다. 하지만 저온에서 효율적으로 작동하고, 대규모 산업에 적용될 수 있을 정도로 저렴하게 만들 수 있는 효소 개발 방법은 알려지지 않았었다"라며 "패스트-페타제는 섭씨 50도 미만에서 분해 과정을 수행할 수 있다"고 설명했다.

분해되고 있는 플라스틱 (사진 CockrellSchool 공식 유튜브 채널 영상 캡처)/뉴스펭귄

패스트-페타제는 플라스틱을 원료 상태로 되돌리는 작용을 하기 때문에 분해된 원료를 다시 재활용할 수 있다는 이점이 있다.

텍사스대학교 오스틴캠퍼스 화학공학과 교수 할 알퍼(Hal Alper)는 "산업 전반에 걸쳐 이 최첨단 재활용 과정을 활용할 수 있는 가능성이 무한하다"라며 "폐기물 관리를 넘어 기업이 제품 재활용에 앞장설 수 있는 기회를 제공한다. 우리는 진정한 순환 플라스틱 경제를 구상할 수 있다"고 말했다.

연구팀은 향후 쓰레기 매립지 등에 효소를 투입하기 위해 생산을 확대하는 작업을 할 계획이다. 더 나아가 오염된 환경을 청소하기 위해 효소를 현장으로 내보낼 수 있는 방안도 고려하고 있다.

연구 내용이 담긴 해당 논문은 국제 학술지 '네이처(Nature)'에 27일(현지시간) 게재됐다.

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드뎌 효소가 끝났습니다

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드뎌 효소가 끝났습니다

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세탁물의 때에는 대부분 지방이나 단백질, 탄수화물과 같은 유기 성분과 색소, 먼지, 매연 등이 어우러져 있다. 지방 성분의 때는 세탁과정에서 세제에 의해 옷감으로부터 분리돼 미세하게 분산되지만 계란 노른자나 우유, 혈액, 코코아 등이 묻어있는 때는 쉽게 제거되지 않는다. 이처럼 단백질 성분을 함유하고 있는 때들은 물속에서 잘 녹지 않으며, 높은 온도에서는 응고해버려 옷감 성분에 더욱 강하게 붙어있게 된다.

오토 로엠(1876~1939)은 더러워진 빨래를 췌장으로부터 얻은 추출물을 이용해 깨끗하게 할 수 있다는 것을 알아냈다. 그는 최초로 세탁에 바이오세제를 적용했으며 1914년 돼지의 췌장에서 얻은 단백질분해효소로 '버너스(Burnus)'라는 세탁제품을 출시했다. 그러나 이 효소는 안정적이지 않았으며 비싸고 대량생산도 어려웠다. 그러던 중 1960년에 바실러스 라이케니포미스(Bacillus licheniformis)라는 세균으로부터 서브틸리신(subtilicin)이 발견됐다. 현재 바이오세제에 가장 많이 이용되고 있는 서브틸리신은 미생물이 세포 밖으로 분비하는 대표적인 단백질분해효소로서 열안정성이 높고 알칼리 범위에서 효과를 유지하는 특성을 가지고 있다. 미생물은 생물 고분자 물질을 분해하는 다양한 세포외 가수분해 효소를 생산한다. 예를 들면 천연 고분자 물질인 단백질, 전분, 펙틴 물질을 분해하는 단백질분해효소, 전분분해효소, 펙틴분해효소가 있다. 미생물은 다양한 효소들을 세포 밖으로 방출해 큰 단위의 물질들을 작은 단위의 물질로 분해하고 이를 영양분으로 취해 생장한다.

바이오세제는 1960년대 중반부터 미국, 서유럽, 일본 등에서 널리 판매됐으며 오늘날 전 세계적으로 사용되고 있다. 알칼리성 단백질분해효소를 이용하면 단백질 성분의 때가 분해돼 옷감 조직으로부터 분리되는데 세탁물 kg당 약 200㎎의 양으로도 적절한 효과를 나타낸다. 또한 섬유소분해효소는 옷감에서 돌출한 미세섬유를 제거해 면섬유를 더욱 부드럽게 해 주고 색상도 더 선명하게 해준다.

세제를 생산하는 공정 중에는 먼지나 잔류 세제가 발생한다. 이들은 사람에게 알레르기를 일으킬 수 있는데 이를 해결하기 위해 세제를 알갱이로 만드는 방법을 개발했다. 최근에는 먼지가 날리지 않는 알갱이 형태로 만들고 표면을 왁스로 처리해 생산하고 있다. 또한 액체 세제는 알레르기 문제도 발생시키지 않을 수 있다. 에너지에 대한 인식이 증가하면서 바이오세제에 대한 관심도 높아지고 있다. 바이오세제에 이용되는 효소들은 50~60도에서 안정적으로 작용하고 최대의 세탁 효과를 나타내기 때문에 세탁 시 삶는 과정이 필요 없게 됐다. 이를 통해 에너지를 절약하는 효과 또한 볼 수 있게 된 것이다.

한편, 제혁업에서는 미생물이 생산하는 단백질분해효소를 가죽의 털을 제거하거나 피부를 벗겨내는 작업에 사용한다. 예로부터 가죽을 무두질하는 과정에 개의 분변이 사용됐는데, 이는 분변에 존재하는 세균들의 단백질분해효소가 가죽을 부드럽게 만들어 주는 효과를 나타냈기 때문이다. 그 외에도 빵을 굽는 과정에 전분분해효소를 첨가하면 전분을 분해시켜 빵 반죽의 당 함량이 높아지고 발효를 촉진시킬 수 있다. 그리고 단백질분해효소는 빵 반죽의 끈적한 단백질 성분인 글루텐을 분해해 반죽이 잘 늘어나고 이산화탄소가 더 많이 발생해 빵의 부피가 커지도록 해준다. 청바지를 생산하는 직물산업에도 전분분해효소가 사용된다. 청바지의 뒤틀림 모양은 면에 윤기를 내고 실 조직에 풀 역할을 하는 전분 성분에 의한 것으로 가공공정의 최종단계에서 전분분해효소를 사용해 제거한다.

효소 생산에서 미생물이 각광을 받는 가장 중요한 이유는 미생물이 여러 가지 장점을 갖고 있기 때문이다. 미생물은 빠르게 증식하며 많은 양의 효소를 비교적 값싸게 장소나 계절에 상관없이 생산할 수 있다. 그리고 돌연변이를 통한 균주 개량으로 효소 생산량을 증대시킬 수도 있다. 따라서 미생물을 이용한 바이오산업은 실용화하기까지 시간이 상대적으로 적게 걸리므로 산업적으로 접근하기가 쉽고 경제적인 이익 또한 크다. 현재의 뛰어난 과학기술을 이용해 많은 미생물들을 발견하고 이들의 특수한 성질들을 밝혀낸다면 이를 통한 산업소재의 개발이 더욱 활발해질 것이다. 미생물은 인간이 살아가는 데 아주 유용한 존재이며, 무한한 가능성을 가진 중요한 생물자원인 것이다.

인제대 기초대학 교수

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[과학에세이] 세탁을 도와주는 미생물 효소 /김지연

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세탁물의 때에는 대부분 지방이나 단백질, 탄수화물과 같은 유기 성분과 색소, 먼지, 매연 등이 어우러져 있다. 지방 성분의 때는 세탁과정에서 세제에 의해 옷감으로부터 분리돼 미세하게 분산되지만 계란 노른자나 우유, 혈액, 코코아 등이 묻어있는 때는 쉽게 제거되지 않는다. 이처럼 단백질 성분을 함유하고 있는 때들은 물속에서 잘 녹지 않으며, 높은 온도에서는 응고해버려 옷감 성분에 더욱 강하게 붙어있게 된다.

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https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchReport.do?cn=TRKO200800067093

세탁세제에 사용되는 효소

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특수 효소로 바이오 강국을 꿈꾸다! [극찬기업] 18-3 / YTN 사이언스

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술 분해 https://drinksoju.tistory.com/m/3

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화학에서 알코올(alcohol, 알콜)은 하이드록시기(-OH)가 탄소 원자에 결합된 유기 화합물을 말한다.
가장 중요한 알코올 형태인 단순 사슬형 알코올의 구조식은 CnH2n+1OH 꼴이다. 그 중 술의 주요 성분인 에탄올(C2H5OH)은 알코올을 대표하며, 일반적으로 알코올은 에탄올이 포함된 음료인 술을 지칭하기도 한다.

에탄올(ethanol) 또는 에틸알코올(ethylalcohol), 주정(酒精)은 무색의 가연성 화합물로 알코올의 한 종류이며, 술의 주성분이다. 화학식은 C2H5OH, C2H6O, CH3CH2OH이다. 물 또는 에테르와 섞일 수 있다. 태울 경우 투명하고 옅은 푸른색을 띤 화염을 발생시키며, 물과 이산화 탄소가 만들어진다. 증기는 폭발성이며, 이를 이용하여 일부 내연기관에서 연료로 사용되기도 한다. 에탄올은 알코올성 음료 산업의 기반이며, 공업적으로 여러 공정에 개입되며, 용매, 소독제, 연료 등으로 많이 사용된다.

#알코올의 분해 과정

우리가 마신 술은 분해되어 몸 밖으로 배출되기까지 총 세단계 과정을 거친다.

​

알코올은 위와 소장에서 흡수된 다음 혈관을 통하여 문맥(장에서 흡수한 영양분을 간으로 전달하는 혈관)으로 집중되고 문맥에서 다시 간으로 들어간다.
이때 세포들은 유독 물질인 "에탄올"의 침입으로 경계경보를 받는다. 알코올이 간에 들어가면 대뇌 피질 속에 있는 수용체에 전달되어 즉시 간세포에게 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase, ADH)의 분비를 지시한다. ADH는 간에 항상 대기상태에 있다가 알코올이 간으로 들어오면 곧바로 무독작용을 위해 분해를 시작한다.
여기에서 약 80%의 알코올이 세가지 화학물질로 분해된다. 물과 탄산가스 및 아세트알데하이드(acetaldehyde)이다.

1단계 분해과정에서 생성된 아세트알데하이드는 알코올보다 더욱 독성이 강한 화학물질로, 간 속에 남아있게
되면 자율신경을 자극하여 얼굴이 붉어지고, 구토,두통,위화감의 조장,심계항진(가슴두근거림)등의 증상을 유발한다. 이의 해독을 위하여 뇌 속에 있는 수용체가 아세트알데히드 탈수소효소(aldehyde dehydrogenase, ALDH)의 분비를 촉진시키며 이의 작용으로 아세트 알데하이드는 초산(acetic acid, 아세트산)으로 변한다.
사람에 따라서는 1단계 해독 효소인 ADH와 2단계 해독 효소인 ALDH의 보유량이 일치하지 않는다. ADH와 ALDH의 양이 다 함께 많은 사람은 술을 다소 과음하더라도 분해가 빠르게 일어나 큰 숙취가 발생하지 않는 반면, 어떤 사람은 ADH의 양은 많으나 ALDH의 양이 타인에 비하여 현격하게 적게 분비되어 숙취 및 신체에 큰 손상을 입게된다.

ADH와 ALDH의 효소로 1단계 분해와 2단계 분해를 통해서는 알코올의 80% 정도 밖에 처리하지 못한다.
나머지 약 20%는 마이크로좀 산화계(MEOS)의 작용을 받아 분해가 이루어진다.
마이크로좀 산화계란 간에서 여러 가지 약물들을 해독하는 효소이다. 결국, 체내에 남아있는 잔여 알코올은 MEOS의 작용에 의해 완전히 무독상태로 처리되는 것이다.

앞서 말했던 3단계의 알코올 분해 단계 중 3번째 단계에 작용하는 미토콘드리아 에탄올 산화 시스템(MEOS)을 간단히 나타낸 그림이다. 술을 자주 마시게 되면 MEOS로 불리는 또 다른 효소 체계가 발달해서 알코올과 아세트알데히드를 더 많이 처리할 수 있다. 즉, 주량이 늘어나는 것이다.

하지만 이 효소가 전체 알코올 분해에서 차지하는 비율은 20% 미만이다. 또한 일반적으로 '주량이 적다'는 표현은 술을 조금만 마셔도 얼굴이 붉어지거나 속이 메스꺼워지는 사람에게 쓰인다. 결국 주량은 아세트알데하이드 분해 효소인 ALDH의 양에 따라 결정된다고 볼 수 있는데, ALDH는 MEOS 와는 달리 술을 많이 마신다고 해서 활성이 증가하는 효소가 아니다.

우리나라 사람들은 유전적으로 ALDH 효소가 부족하다는 연구 결과도 있으니 술을 마셔서 주량을 늘리려는 행동은 자제하는것이 좋을 듯 하다.

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우리가 마신 술, 어떻게 분해될까?

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화학에서 알코올(alcohol, 알콜)은 하이드록시기(-OH)가 탄소 원자에 결합된 유기 화합물을 말한다. 가장 중요한 알코올 형태인 단순 사슬형 알코올의 구조식은 CnH2n+1OH 꼴이다. 그 중 술의 주요 성분인 에탄올(C2H5OH)은 알코올을 대표하며, 일반적으로 알코올은 에탄올이 포함된 음료인 술을 지칭하기도 한다. 에탄올(ethanol) 또는 에틸알코올(ethylalcohol), 주정(酒精)은 무색의 가연성 화합물로 알코올의 한 종류이며, 술의 주성분이다. 화학식은 C2H5OH, C2H6O, CH3CH2OH이다.

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英 연구팀, 플라스틱 먹는 효소 발견..."환경오염 획기적 해결 기대" / YTN

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소화할때 소화요소가 분해를 도와줌

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고기연화제에 들어있는 효소는 단백질들을 더 작은 분자들로 분해하여 고기를 씹기쉽게 만든다

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세제: 프로테아자와 리파아제가 혼합되어 옷에 묻은 단백질과 기름을 분해한다.

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단백질 분해 생성 효소

http://www.jejunews.com/news/articleView.html?idxno=2179462

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제주대학교 명예교수, 전 제주대학교 자연과학대학 학장

생명체는 수많은 대사과정의 활동으로 들끓고 있다세포 내에서는 한 순간에도 수천 종류의 화학반응이 빠른 속도로 진행되고 있다

사람을 포함한 동물이나 식물의 생존에 필요한 수많은 복잡한 생화학반응들이 모두 효소에 의해 진행된다효소는 특정 반응을 촉진하도록 특별히 만들어진 거대 분자즉 생체 분자의 일종인 단백질이다아미노산 분자들이 서로 결합되어 단백질이라 칭하는 고분자가 탄생한다

인체는 특정한 단백질들이 필요함으로 음식물 속의 단백질은 먼저 아미노산 성분으로 분해된 후 체세포에서 새로운 단백질을 만드는 데 사용된다인체 세포 내에 효소가 없으면 이런 반응들이 너무 느리게 진행되어 아무런 의미가 없다

효소는 놀랄만한 촉매력을 보이며무촉매 반응에 비하여 엄청나게 큰 반응속도를 나타낸다또한 효소에 의한 이와 같은 반응속도는 인공적으로 합성한 다른 어떤 촉매와 비교할 수 없을 정도로 빠르다

효소는 페니실린과도 깊은 관계를 맺고 있다푸른 곰팡이에서 추출되는 페니실린은 폐럼과 같은 세균 감염에 의한 질병과 상처 감염을 치료하는 데 탁월한 효과를 나타내는 항생제이다페니실린은 세균이 세포벽을 합성할 때 사용하는 효소와 비슷한 역할을 한다

이것은 세포벽을 만드는 데 사용되는 기질에 효소 대신에 결합하여 세포벽의 생성을 방해하기 때문에 세균을 죽게 하는 것이다이와 같이 대부분의 항생제는 세균의 효소의 작용을 방해하는 방식으로 약재 역할을 한다

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단백질을 분해·생성시키는 효소

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생명체는 수많은 대사과정의 활동으로 들끓고 있다. 세포 내에서는 한 순간에도 수천 종류의 화학반응이 빠른 속도로 진행되고 있다.생물의 세포는 상당히 좁은 온도 범위에서 생존할 수 있으며, 인체는 거의 일정한 온도, 37℃ 정도에서 작동하도록 되어있다. 그런데 우리의 삶을 유지하는 수많은 복잡한 화학반응들은 이 정도의 온도에서 진행되는 것이 어렵다.

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https://m.blog.naver.com/genetic2002/221962611057

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네이버 블로그 | 다니엘 생명과학 이야기

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- 아미노기 전이효소(글루탐산+피루브산 ↔ 알파-케토클로타르산 + 알라닌, 글루탐산에서 아미노기를 떼어내어 피루브산에 붙인다), 포스포릴레이스

- 소화효소(아밀레이스, 말테이스 등), 리소자임, 아르지네이스

- 6탄당 인산 이성질화효소 (포도당6인산 ↔ 과당 6인산, DHAP ↔ G3P)

(6) 연결(합성)효소 ligase :

- DNA 연결효소, 시트르산합성효소, 글루탐산합성효소, 피루브산 카복실화효소(피루브산 + HCO3- → 옥살아세트산, ATP를 소모하여 피루브산과 HCO3-을 합성하여 옥살아세트산을 형성)

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일상속에서 효소가 이용되는 사례는 뭐가 있을까요? - 효소의 구조와 종류 (카탈레이스는 산화환원효소??)

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아미노기 전이효소(글루탐산+피루브산 ↔ 알파-케토클로타르산 + 알라닌, 글루탐산에서 아미노기를 떼어내어 피루브산에 붙인다), 포스포릴레이스 - 소화효소(아밀레이스, 말테이스 등), 리소자임, 아르지네이스 - 6탄당 인산 이성질화효소 (포도당6인산 ↔ 과당 6인산, DHAP ↔ G3P) (6) 연결(합성)효소 ligase : - DNA 연결효소, 시트르산합성효소, 글루탐산합성효소, 피루브산 카복실화효소(피루브산 + HCO3- → 옥살아세트산, ATP를 소모하여 피루브산과 HCO3-을 합성하여 옥살아세트산을 형성)

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https://www.chosun.com/site/data/html_dir/2020/04/16/2020041600392.html?outputType=amp

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https://m.blog.naver.com/scico2020/222047785916

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라이페이스 - 지방을 지방산과 글리세롤로 분해 하는 효소, 동물의 소화효소로서 위액, 이자액, 장액 속에 분비되며 폐, 신장조직..등의 각종 조직에도 존재한다.(출처-네이버 지색백과)

아밀레이스(알파 아밀레이스) -아밀레이스는 다당류의 글리코사이드 결합을 절단하여 최종적으로 이당류나 단당류를 만드는 효소 이다. 크게 알파 아밀레이스,베타 아밀레이스, 감마 아밀레이스로 세 종류가 있다. 사람의 체내 속에 존재하는 아밀레이스 효소는 알파 아밀레이스에 속하며 이자와 침샘에서 주로 만들어진다.(출처 네이버 지식백과)

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효소의 이용 사례와 생명체에서의 역할

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라이페이스 - 지방을 지방산과 글리세롤로 분해 하는 효소, 동물의 소화효소로서 위액, 이자액, 장액 속에 분비되며 폐, 신장조직..등의 각종 조직에도 존재한다.(출처-네이버 지색백과) 아밀레이스(알파 아밀레이스) -아밀레이스는 다당류의 글리코사이드 결합을 절단하여 최종적으로 이당류나 단당류를 만드는 효소 이다. 크게 알파 아밀레이스,베타 아밀레이스, 감마 아밀레이스로 세 종류가 있다.

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https://m.blog.naver.com/dmoff/221404556600

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네이버 블로그 | 발효전문기업 '엘자임'

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액상 효소를 이용한 상처치료 및 통증 경감과 흉터 최소화 방안

액상 효소(습식)를 이용한 상처치료 및 통증 경감과 흉터 최소화 방안

본 치료(치유)방법은 증류효소를 이용하여 상처치료의 속도를 극대화하고 흉터를 최소화하며 통증을 획기적으로 경감할 수 있는 치료방법이다. 전제되어야할 조건은 어떤 경우에도 염증이나 부작용이 생기지 않아야 한다는 점이다. 배러자임 증류효소는 강력한 정균작용에 의해 어떠한 부작용도 없으며 세포 재생이 놀라울 정도로 빠르게 진행될 뿐만 아니라 가장 자연스럽게 원상복귀 되는 것을 볼 수 있는데 이는 태아가 양수 안에서 가장안전하며 자연스럽게 성장할 수 있는 환경과 같이 충분한 수분과 유용물질로 인하여 상처가 딱지 없이 바로 회복됨으로써 흉터 없이 자연스러운 상태로 회복되는 것으로 보인다.

발효효소의 특징으로 항균, 항염, 세포재생, 분해, 흡수, 해독 등의 작용들이 치료의 과정에서 발휘되기 위해서는 가능한 오랜 시간 액상효소의 수분이 상처부위에 충분하게 유지되는 상태 여야 한다는 점이다. 이를 위해 드래싱 밴드 등을 액상효소의 특징에 알맞게 개발하여 상처부위에 사용할 수 있도록 하는 것과 액상증류효소 개발에 있다. 이 두 가지는 이미 특허기술로 개발된 배러자임 액상증류효소와 밴드회사에서 개발된 드래싱 밴드를 특성에 맞게 보완개발하면 무리가 없을 것이다. 무엇보다도 배러자임은 혐기성균주로 발효하여 증류한 것으로 치료시에 거즈나, 탈지면, 기타를 적셔 환부에 붙인 다음 꼭 싸매주고 가능한 24 시간 건조되지 않도록 지속하여 효소를 보충하여주면 된다.

이러한 새로운 치료법은 놀라울 정도로 통증완화와 빠른 상처회복을 수반하고 있기에 충분한 검증을 통하여 인정받도록 하고 각 방향의 치료방법 또한 개발된다면 이는 의료시장에서 새로운 획기적 변혁을 가져올 것이다. 이 치료법을 토대로 외과, 신경외과, 정형외과, 성형외과, 산부인과 내과, 한의원 및 기타 적용 가능한 전문 치료 과별로 의료의 질을 향상시킬 수 있으며 환자는 고통 없이 치료를 받을 수 있어 향후 의료산업의 혁명을 가져올 것이다.

당사에서 개발된 배러자임은 수많은 자체 임상을 통하여 검증하였고 그 효과는 경이로운 것으로 치료 물질은 발효증류원액을 사용하고 도포하는 소재는 거즈, 탈지면, 인체에 무해한 스펀지 등 액상을 흡수하여 수분을 유지할 수 있는 소재는 활용이 가능하며 수분증발을 막을 수 있도록 피부에 닿지 않는 면은 비닐을 활용하거나 랩 등으로 감싸주면 되며 환부가 완전히 정상이 될 때까지 건조되지 않도록 꾸준히 증류원액을 공급하여주기만 하면 된다.

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액상 효소를 이용한 상처치료 및 통증 경감과 흉터 최소화 방안

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액상 효소(습식)를 이용한 상처치료 및 통증 경감과 흉터 최소화 방안 본 치료(치유)방법은 증류효소를 이...

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플라스틱 분해, 바이오 수소 생산, 음식물 퇴비화 핵심 기술

(최진모 기자)/뉴스펭귄

자연계에 무수히 존재하는 미생물. 공기 중에도 1㎤ 당 1000~1만마리 존재하지만 이중 인간에게 유용한 미생물은 5%로 극히 일부다.

학계에서는 유익한 미생물을 발굴하고 개량하는 과정에서 미생물이 분비하는 '효소'에 집중하고 있다. 대부분 미생물의 활약상은 효소가 일궈낸 것이며 효소를 얼마나 활용하느냐에 따라 미생물의 역량도 좌우되기 때문이다. 국내에서도 효소의 놀라운 잠재력을 발굴하고 실용화까지 나아간 사례가 주목받고 있다.
◇해충인줄만 알았는데...플라스틱 먹어치워

꿀벌부채명나방의 유충.(사진 한국생명공학연구원 제공)/뉴스펭귄

한국생명공학연구원의 류충민 감염병연구센터장은 지난 3월 꿀벌 집에 기생해 벌집을 갉아먹어 해충으로 알려진 꿀벌부채명나방이 플라스틱의 한 종류인 폴리에틸렌을 소화한다는 연구결과를 발표했다.

꿀벌부채명나방의 이런 잠재력은 연구진이 다른 실험을 하던 중 벌레가 플라스틱 용기를 뚫고 나오는 것을 보고 우연히 발견됐다. 이 나방이 주식으로 먹는 벌집의 구성 물질인 왁스와 폴리에틸렌의 화학적 구조가 서로 비슷해 소화가 가능했던 것.

이후 나방의 장속을 들여다본 결과 폴리에틸렌 분해에 효과적인 '에스터라아제', '라이페이즈', '시토크롬 P450'의 세 효소를 세계 최초로 발견할 수 있었다. 연구진은 3~5년 후속연구를 통해 이 같은 효소의 실용화를 추진할 계획이다.

류충민 센터장은 "가령 에스터라이제도 백여 개가 넘는 종류가 있어 실용화하려면 이 중 효과가 있는 종을 정확하게 밝혀야 한다"며 "효소의 대량생산은 플라스틱을 분해하는 곤충의 DNA를 효모에 넣고 발효시키는 방법을 고려하고 있다"고 말했다.
◇ 발전소에서 나오는 일산화탄소, 수소 자원이 된다!

NA1의 현미경 사진.(사진 해양수산부 제공) /뉴스펭귄

10년전 이정현‧강성균 한국해양과학기술원(KIOST) 박사팀은 파푸아뉴기니의 태평양 심해저열수구에서 일산화탄소와 물을 결합해 수소를 만드는 해양미생물인 'NA1'을 채취했다.

'NA1'은 미생물 중 광합성을 통해 수소를 만드는 효소군을 가장 많이 보유한 종으로, 연구팀은 이후 5년간 연구를 통해 수소생산성이 100배나 높은 개량종을 개발했다. 기존에 알려진 혐기성 박테리아를 이용한 방법보다 수소생산율이 15배 가량 더 높다.

NA1은 올해 11월 6일부터 충남 태안의 한국서부발전본부에 마련된 플랜트에 사용돼 바이오 수소를 생산하고 있다. 본부 발전에서 발생한 일산화탄소를 받아 연간 330만톤의 고순도 수소를 생산할 것으로 기대된다. 수소차 2200대를 1년 내내 운행할 수 있는 규모다.

해양수산부 관계자는 "후속연구에선 일산화탄소 이외의 폐자원을 활용해 보다 생산성을 높이는 방안을 모색할 계획"이라며 "후속 사업의 규모는 2021년부터 10년간 1500억원 이상으로 계획 중이다"라고 말했다.

◇ 음식물, 버리면 쓰레기? 미생물을 톱밥으로 배양했더니 100% 자원

톱밥으로 미생물을 배양하는 기기의 내부 모습. (사진 이지원바이오제공)/뉴스펭귄

음식물쓰레기는 국내에서 매년 1만2000톤 발생하며, 정부에서 1조원을 들여 처리하고 있다. 이중 90%는 재활용되는데 일부는 미생물로 발효시켜 퇴비로 만든다.

그러나 업계에서 발효에 활용하는 음식물처리기는 10~30%의 음식물 잔여물을 하수구로 배출해 하수 오염이나 하수관 막힘 등 문제를 낳았다.

딜레마는 온도에 있었다. 음식물을 충분히 발효시키려면 온도가 높아야 하나 65도 이상 고온에선 미생물 죽는다. 효소도 35∼45도의 저온에서 가장 활발하게 작용하기 때문이다.

국내 바이오기업 이지원바이오는 미생물 배양에서 톱밥을 활용해 온도도 높이고 효소도 활성화시킬 수 있는 환경을 고안했다. 기존 방식은 액상에서 2차 배양 후 발효하지만 업체는 3차 톱밥 배양을 통해 미생물에 고온에 대한 내성을 가지게 하고 효소 성능을 극대화했다.

이지원바이오 관계자는 "미생물의 기능을 최대한 끌어올려 음식물을 '완전 소멸'시키는 것이 핵심"이라며 "현재 음식물처리기는 국내 5대 그룹과 출시 전 업무 협약까지 마친 상태로, 보급되면 연간 수천억원의 음식물 처리비용을 아낄 수 있을 것"이라고 말했다.

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(최진모 기자)/뉴스펭귄

◇해충인줄만 알았는데...플라스틱 먹어치워

꿀벌부채명나방의 유충.(사진 한국생명공학연구원 제공)/뉴스펭귄

NA1의 현미경 사진.(사진 해양수산부 제공) /뉴스펭귄

톱밥으로 미생물을 배양하는 기기의 내부 모습. (사진 이지원바이오제공)/뉴스펭귄

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오염물질 '얌얌'...환경 만능 해결사 '효소'

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플라스틱 분해, 바이오 수소 생산, 음식물 퇴비화 핵심 기술 자연계에 무수히 존재하는 미생물. 공기 중에도 1㎤ 당 1000~1만마리 존재하지만 이중 인간에게 유용한 미생물은 5%로 극히 일부다. 학계에서는 유익한 미생물을 발굴하고 개량하는 과정에서 미생물이 분비하는 '효소'에 집중하고 있다. 대부분 미생물의 활약상은 효소가 일궈낸 것이며 효소를 얼마나 활용하느냐에 따라 미생물의 역량도 좌우되기 때문이다.

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https://m.blog.naver.com/sanigen/222437057580

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네이버 블로그 | 식품위생안전 전문기업 (주)세니젠 기술연구소

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안녕하세요. 세니젠 입니다.

오늘은 제한효소를 이용한 DNA의 절단에 대해 알아보려고 합니다.

제한효소는 세균바이러스의 증식을 막아주는 효소로 침입한 바이러스의 DNA를 절단하는 효소로 발견되어

바이러스의 증식을 제한 (restriction)한다하여 이름 붙혀 졌다고 합니다.

제한효소 1unit는 최적 온도에서 한 시간에 1μg의 DNA를 절단할 수 있는 양입니다.

DNA 를 자른다는 것은 nucleotide들이 연결되어 있는 phosphodiester 결합을 끊어내는 것을 의미합니다.

이런 역할을 하는 효소를 nuclease라고 하며 바깥쪽을 자르는지, 안쪽을 자르는지에 따라서 각각 exonuclease, endonuclease라고 부릅니다.

Endonuclease 의 대표적인 것이 바로 제한효소(restriction enzyme, restriction endonuclease)이며,

DNA 에 존재하는 특정한 염기서열을 인식하고 인식한 서열부위 또는 그근처에 존재하는 특정부위를 절단합니다.

제한효소는 원래 세균이 자신의 세포 내로 침입해 들어오는 바이러스와 같은 외부 DNA를 제거하기 위한 방어기전으로 가지고 있는 것이며,

자신의 DNA는 절단부위의 염기(adenine, cytosine)를 Methylation시켜서 자신의 제한효소가 자신의 DNA를 자를 수 없게 보호하고 있습니다.

또한, 제한효소에는 여러 종류가 있는데, 보통 DNA 상에서 4개 이상의 대칭성 염기를 인식하면서 절단하게 됩니다.

type I ,Ⅲ은 인식한 target site 이외의 다른 곳을 자르고, type II 는 인식한 범위내에서만 자릅니다. 따라서 유전공학에서는 type II를 이용하고 있습니다.

Type II 가 두 개의 단일가닥을 자를 때 나타나는 두 가지 형태의 잘린 단편으로는

①대칭면의 중심이 잘리는 경우 (blunt end, flush end)

②대칭면의 주위가 잘리는 경우 (sticky end, cohesive end, 5'-overhang end)가 있습니다.

<!--[endif]-->

그림출처 :  Eco RI 효소의 절단 부위<span lang="EN-US" style="font-size: 7pt;">: 5`

- 제한효소를 이용해 DNA를 절단 하려면 절단하려는 DNA, 반응완충용액, 제한효소이 필요로 합니다.

각각의 성분에 대하여는 다음과 같은 점들을 고려 하시면 좋을 것 같습니다.

1) DNA 내에 제한효소로 잘리는 부위가 어느정도 되는지 파악하는 것.

같은 양의 DNA에 제한효소 절단부위가 무수히 많을 수도 있고 없을 수도 있는데요, 이 경우에는 같은 양의 제한효소로 같은 작용을 기대할 수 없겠지요?

2) Linear DNA 의 끝부분을 자를 때는, 효소에 따라 인식서열에 여분의 염기가 더 붙어 있어야만 잘리는 것들이 있다는 것.

이는 plasmid vector의 multiple cloning site를 두가지 효소로 자르는 경우와 PCR primer에 제한효소 인식부위를 넣어 design할 경우에도 고려 해야 합니다.

3) DNA 의 순수도.

DNA 용액 내에 단백질이 남아있는 경우 보다 많은 양의 효소가 필요합니다.

Phenol 과 같은 유기용매가 남은 경우 제한효소에 잘리지 않는 DNA가 남는 경우가 많이 있으니 잘 제거해주는 것이 좋습니다.

4) 각각의 제한효소의 반응 최적온도

제한효소를 제조하는 회사마다 반응완충용액(reaction buffer)의 조성 및 불활성화 온도 등 각각에 알맞은 반응 조건이 있습니다.

안내서를 찾을 수 없을 경우, 각 제조사의 사이트에 안내 되어 있으니 찾아 보시면 됩니다.

보통 실험에 쓰이는 제한효소는 대부분 type II 제한효소이며, 4개, 5개, 또는 6개의 염기서열을 인식하는데, 이에 따라 DNA상에 인식부위가 나타나는 빈도가 달라지게 됩니다.

예로 6개의 염기서열을 인식한다면 이론상 <v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0" /> <v:f eqn="sum @0 1 0" /> <v:f eqn="sum 0 0 @1" /> <v:f eqn="prod @2 1 2" /> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth" /> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight" /> <v:f eqn="sum @0 0 1" /> <v:f eqn="prod @6 1 2" /> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth" /> <v:f eqn="sum @8 21600 0" /> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight" /> <v:f eqn="sum @10 21600 0" /> <o:lock v:ext="edit" aspectratio="t" />  = 4096 base pair 마다 인식부위가 한번씩 보이게 됩니다.

5) 반응 조건이 최적이 아닌 경우에는 더 많은 양의 효소를 사용.

두가지 이상의 효소로 자르는 경우(효소들의 최적 조건이 다를 때)에 star activity라 불리는 현상(비특이적으로 아무 곳이나 다 잘리는 현상)이 나타날 수도 있으므로 주의해야 합니다.

6) 효소가 인식부위를 자르는 데에 있어서 같은 인식부위라도 주위 염기서열에 따라 그 활성도가 다를 수 있습니다.

그러므로, DNA 양으로 계산한 제한효소의 양보다 조금 더 많이 넣어주는 것이 좋습니다.

궁금한 사항이 있으시면, 댓글 부탁드립니다.

감사합니다.

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제한효소를 이용한 DNA의 절단

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안녕하세요. 세니젠 입니다. 오늘은 제한효소를 이용한 DNA의 절단에 대해 알아보려고 합니다. 제한효소...

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https://m.blog.naver.com/syw0157/221487011331

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전 세계적으로 약 400종류 이상의 효소가

공업적으로 생산되어 시장에 유통되고 있다.

​

ⓐ 세제 : 프로테아제와 리파아제가 혼합되어

옷에 묻은 단백질과 기름을 분해한다.

ⓑ 고기요리 : 고기요리에 파인애플, 키위,

새우젖 등이 효소 역할을 하여 분해를 돕는다.

ⓒ 양파 냄새 : c-s리아제라는 효소의 작용

마늘 냄새 : 알리나아제하는 효소의 작용

된장, 간장, 술 등 모든 발효 식품 :

프로테아제와 아밀라아제의 작용

​

ⓓ 입욕제 : 목욕시 욕조에 프로테아제 등을

배 합한 효소입욕제를 넣으면

피부가 부드러워지고,

땀띠와 같은 피부병도 치유한다.

​

ⓔ 기타 : 치약, 콘택트렌즈 세척제, 감기약,

소화제, 정장제등 의약품등 광범위하게 이용

※ 약은 장내 유익균도 함께 죽여버린다.

특히 항생물질과 항암제는

유익균을 제거함으로써

인체의 면역력을 떨어뜨린다.

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마늘 냄새 : 알리나아제하는 효소의 작용 된장, 간장, 술 등 모든 발효 식품 : 프로테아제와 아밀라아제의 작용 ⓓ 입욕제 : 목욕시 욕조에 프로테아제 등을 배 합한 효소입욕제를 넣으면 땀띠와 같은 피부병도 치유한다. ⓔ 기타 : 치약, 콘택트렌즈 세척제, 감기약, 소화제, 정장제등 의약품등 광범위하게 이용 ※ 약은 장내 유익균도 함께 죽여버린다.

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효소 이용 사례
단백질 분해 효소와 지질 분해  효소가 들어있는 효소 세제는 적은 양으로도 높은 세척력을 가졌다.
소화제에는 단백질 분해효소와 지질 분해 효소가 들어있어 소화를 돕는다.

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세제: 프로테아제와 리파아제가 혼합되어

옷에 묻은 단백질과 기름을 분해한다