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1. 단백질 정량의 개요
1.1. 단백질의 정의와 기능
단백질(protein)은 어원이 그리스어의 proteios로 '중요한 것'이라는 뜻을 가지고 있으며, 생체 내에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 단백질은 20종류의 아미노산이 서로 연결되어 복잡한 구조를 이루고 있다. 단백질의 구조는 단백질을 구성하는 아미노산의 서열에 따라 고유한 3차원 구조를 가지고 있으며, 이러한 정교한 구조에 의해 단백질은 다양한 기능을 수행할 수 있다. 단백질의 가장 중요한 기능은 대부분의 생체 반응을 촉진하는 효소(enzyme)로 작용하는 것이다. 그 외에도 작은 분자들과 산소 등의 운반 및 저장, 세포와 조직의 구조 성분 제공, 호르몬 등에 의한 세포 간 신호전달, 면역 체계의 항체 형성 등 생명체의 실질적인 거의 모든 활동에 참여한다"고 할 수 있다.
1.2. 단백질 정량의 중요성
단백질 정량의 중요성은 다음과 같다.
단백질은 세포와 생물체를 구성하는 가장 중요한 생체 고분자 중 하나로, 생명현상의 근간을 이루는 필수적인 물질이다. 단백질은 생명체의 구조적 기능적 측면에서 다양한 역할을 담당하며, 효소, 항체, 호르몬 등의 형태로 존재하여 생체의 대사활동을 조절하고 세포 간 정보를 전달하는 등 필수적인 기능을 수행한다. 따라서 생명체 내 단백질의 양과 변화를 정량적으로 파악하는 것은 매우 중요하다.
단백질 정량은 생명과학 분야에서 다양한 목적으로 널리 이용된다. 세포 내 특정 단백질의 발현 정도를 분석하여 유전자 발현 조절 기작을 연구하거나, 질병 진단 및 치료제 개발을 위해 생체 내 단백질의 농도 변화를 확인하는데 활용된다. 또한 식품, 의약품, 화장품 등의 제품 개발 과정에서 단백질 함량 분석은 필수적이다. 이처럼 단백질 정량은 기초 및 응용 생물학 연구, 임상 진단, 산업 공정 관리 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 한다.""
1.3. 단백질 정량 방법의 분류
단백질 정량 방법은 크게 amino acid analysis, spectrometric method, colorimetric method, nitrogen analysis로 분류할 수 있다"".
amino acid analysis는 단백질을 산 처리하여 구성 아미노산을 분리해내고, 이를 정량하여 단백질의 양을 측정하는 방법이다. 정확도가 높으나 복잡한 전처리 과정이 필요하다는 단점이 있다"".
spectrometric method는 단백질이 특정 파장의 빛을 흡수하는 특성을 이용하여 단백질의 농도를 측정하는 방법이다. 단백질 고유의 흡광성을 이용하거나 방향족 아미노산의 흡광성을 이용하는 방법이 있으며, 간단하고 빠르지만 시료의 순도에 따라 정확도가 달라질 수 있다"".
colorimetric method는 단백질과 시약의 화학 반응으로 색깔이 변하는 것을 이용하여 측정하는 방법이다. Lowry assay, Bradford assay, BCA assay 등이 대표적이며, 비교적 정확하지만 시약의 선택에 따라 정확도가 달라질 수 있다"".
nitrogen analysis는 단백질 내 질소 함량을 측정하여 단백질의 양을 간접적으로 알아내는 방법이다. 켈달법(Kjeldahl method)이 대표적이며, 빠르고 간단한 장점이 있지만 단백질 이외의 질소 성분도 포함될 수 있어 정확도가 낮은 편이다"".
2. 단백질 정량 방법
2.1. Spectrophotometric method
2.1.1. 단백질 고유 흡광성 이용 방법
단백질 고유 흡광성 이용 방법이란 단백질 분자 자체가 특정 파장의 빛을 흡수하는 성질을 이용하여 단백질을 정량하는 방법이다.
단백질은 아미노기와 카르복시기가 펩타이드 결합으로 연결된 아미노산 사슬로 이루어져 있다. 단백질 분자 내에는 방향족 아미노...
