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Radiation effect on characteristics of radiation-copolymerized methacryloyl-L-alanine methyl ester-co-2-hydroxypropyl methacrylate hydrogel and biochemical properties of ovomucoid = 공중합 하이드로겔의 특성과 ovomucoid 단백질의 생화학적 성질에 미치는 방사선 조사효과
서명 / 저자 Radiation effect on characteristics of radiation-copolymerized methacryloyl-L-alanine methyl ester-co-2-hydroxypropyl methacrylate hydrogel and biochemical properties of ovomucoid = 공중합 하이드로겔의 특성과 ovomucoid 단백질의 생화학적 성질에 미치는 방사선 조사효과 / Jae-Seung Yang.
저자명 Yang, Jae-Seung ; 양재승
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 1996].
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Methacryloyl-D-alanine methyl ester (MA-D-AlaOMe) and methacryloyl-L-alanine methyl ester (MA-L-AlaOMe) were synthesized and polymerized by irradiation using γ-rays from a $^{60}Co$ source, in order to investigate the effect of optical isomerism on the swelling of homopolymer hydrogels which change with water content depending on temperature. These hydrogels showed a typical thermo-response such as low-temperature swelling and high-temperature deswelling, but there was no difference in swelling capacity between the two hydrogels. The stable swelling-deswelling kinetics upon repeated testing were characterized by very limited temperature ranges (0-40℃), but above this range (for example, when cycled between 10 and 70℃) the reversible thermo-response completely disappeared because of gel collapse. This defect could be overcome by copolymerization with other functional monomers and the resulting copolymers such as Methacryloyl-L-Alanine Methyl ester-co-2-Hydroxy propyl Methacrylate, Methacryloyl-L-Alanine Methyl ester-co-2-Hydroxyethyl Methacrylate, Methacryloyl-L-Alanine Methyl ester-co-2-Hydroxyethyl Acrylate, Methacryloyl-L-Alanine Methylester-co-Polyethyleneglycol #600 Dimethacrylate, Methacryloyl-L-Alanine Methyl ester-co-Polyethylene glycol #400 Dimethycrylate, and Methacryloyl-L-Alanine Methyl ester-co-Glycidyl methacrylate, exhibited a reversible thermostability superior to those of homopolymers of MA-D-AlaOMe and MA-L-AlaOMe, depending strongly upon the type of copolymer and its composition. The demethylated hydrogels gave a reversible-response not only for temperature but also for pH. The swelling-deswelling kinetics of native and demethylated hydrogels were characterized with regard to porous structure formed in the hydrogel. Radiation effects on structural and biochemical properties of ovomucoid, a protease inhibitor which is the typical allergenic protein of egg, were investigated. Trypsin inhibiting activity of ovomucoid decreased exponentially and the inactivation was larger in $N_2$ than in $O_2$. The SDS-PAGE showed that the aggregation of ovomucoid was induced by radiation and the molecular mass increased in $N_2$, whereas degradation mainly occurred in $O_2$. The antigenicity of ovomucoid measured by ELISA was decreased exponentially and the inactivation curves were almost the same as that of trypsin inhibiting activity. These results show that oxygen protects the inactivation and destruction of antigenicity of ovomucoid while it enhances the reaction with ovalbumin. The effect of radiolytically-generated radical anions, a pronounced protective action of $(CNS)_2^-$ and a slight accerelative action of $Br_2^-$ were the same in decreasing both trypsin inhibiting activity and antigenicity. These results suggest that the changes by radiation were not mainly due to the destruction of essential amino acid residues but to conformational change.

수용액에서 온도에 따라 변하는 단중합 하이드로겔의 팽윤에 미치는 광학이성체의 효과를 알아보기 위하여, methacryloyl-D-alanine methyl ester와 methacryloyl-L-alanine methyl ester를 합성하고, 코발트 60 선원의 선을 조사하여 하이드로겔을 만들었다. 이들 하이드로겔은 저온 팽윤과 고온 수축이라는 전형적인 열응답성을 보였으나 두 하이드로겔 간의 팽윤의 차는 없었다. 이들은 10-40℃의 제한된 온도범위에서 반복적으로 안정된 팽윤-수축현상을 보였으나 10-70℃와 같은 높은 온도범위에서는 겔의 붕괴로 가역적인 열응답성은 없었다. 이러한 결함은 다른 기능성 모노머로 공중합 함으로서 극복할 수 있었다. 이러한 공중합체는 공중합의 형태나 구성비에 따라 크게 달랐으나 methacryloyl-D/L-alanine methyl ester의 단중합체보다 가역적인 열안정성이 뛰어났다. 이들 하이드로겔의 수화물은 온도뿐만 아니라 pH에서도 가역적 이었다. 비수화 및 수화 하이드로겔의 팽윤-수축반응은 하이드로겔에 형성된 공극구조로 특징 지울수 있었다. 단백분해효소 저해제이며 계란의 전형적 알레르기 단백질인 오보무코이드의 구조와 생화학적 성질에 대한 방사선 조사효과를 알아 보았다. 오보무코이드의 트립신 저해활성은 방사선에 의해 지수적으로 감소되었으며 이러한 불활성화는 $O_2$ 조건에서보다 $N_2$ 조건에서 더욱 컸다. 방사선에 의하여 $N_2$조건에서 오보무코이드의 분해와 동시에 엉김이 일어나 분자량이 증가하였으나, $O_2$ 조건에서는 주로 분해가 일어남을 전기영동으로 확인하였다. ELISA로 측정한 오보무코이드의 항원성은 선량에 따라 지수적으로 감소하였으며 불활성화 곡선은 트립신 저해활성의 그것과 유사하였다. 위의 결과들은 산소가 방사선 조사로 오보무코이드의 트립신 불활성화와 항원파괴를 보호하는 역할을 하는 것으로 항원파괴를 촉진하는 오브알부민의 경우와 반대되는 현상이었다. 라디칼 스카벤져 (CNS)2-의 보호역할과 Br2-의 촉진역할을 트립신 저해활성과 항원성으로 알수 있었다. 이로서 오보무코이드의 방사선 조사효과는 반응부위 아미노산의 특이한 파괴보다는 대부분 이 단백질의 비특이적 구조변화에 기인함을 알수 있었다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DBS 96017
형태사항 x, 133 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 양재승
지도교수의 영문표기 : Jung-Hoe Kim
지도교수의 한글표기 : 김정회
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 생물과학과,
서지주기 Reference : p. 116-130
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