[A+] 2024 서강대 현대생물학실험1 3차 (효소 활성분석)

소개

"[A+] 2024 서강대 현대생물학실험1 3차 (효소 활성분석)"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Materials & Methods
4. Results
5. Discussion
6. References

본문내용

이번 실험에서는 ONPG를 기질로 하여 β-galactosidase의 온도, pH, 기질 농도에 따른 반응속도를 분석하였다. ONPG는 β-galactosidase에 의해 ONP와 galactose로 분해된다. ONP가 420nm에서 흡광도를 가지므로 spectrophotometer로 흡광도를 측정하고 Lambert-Beer 법칙을 통해 반응속도를 계산하였다. 효소는 최대 활성을 보이는 최적온도와 pH를 가지는데 최적온도보다 온도가 낮은 경우에는 분자의 운동에너지 감소로 인해, 최적온도보다 온도가 높을 경우에는 효소의 변성으로 인해 반응속도가 느려진다. pH 역시 최적 pH보다 pH가 낮거나 높을 경우 단백질 변성에 의해 반응속도가 느려진다. 기질농도가 증가하면 효소-기질 복합체의 수가 증가하여 반응속도가 증가하지만 모든 효소가 복합체를 이루고 있는 포화 상태가 되면 더 이상 속도가 증가하지 않는다. 온도 조건을 4, 23, 37, 57℃, pH 조건을 pH5.5, 7.3, 8.8, 기질농도 조건을 100, 200, 300, 400, 500, 600µM로 하여 25분간 반응시키고 5분 간격으로 흡광도를 측정하였다. 반응시간에 따른 흡광도 그래프를 그려 초기속도를 얻고 이를 통해 온도, pH, 기질농도에 따른 초기속도 그래프를 그린 결과 β-galactosidase는 37℃와 pH7.3에서 최대활성을 가졌다. 기질농도가 증가할수록 초기속도도 증가했지만 증가폭은 점점 감소하여 계속해서 기질 농도가 증가하면 포화상태에 이르게 된다는 것을 알 수 있었다. Lineweaver-Burk Plot을 통해 구한 포화상태에서의 반응속도 Vmax는 11.78171µM/min, 1/2Vmax일 때의 기질 농도 Km은 329.3035µM이었다. 조건별 반응시간에 따른 그래프 중 57℃, pH5.5 조건은 직선에서 크게 벗어난 흡광도 값이 나타났는데 이는 효소 첨가 시에 pipetting이 잘 되지 않았거나 최적조건에서 벗어나 효소가 변성되었기 때문일 것으로 예상된다.

참고자료

· Neil A. Campbell (2019), Biology A Global Approach. 12th, Pearson, pp. 151~156
· E. Brown (2022), Chemistry The Central Science 15th, Pearson, pp. 637~638, 661~665
· David L. Nelson (2021), Lehninger Principles of Biochemistry, 8th, W.H. Freeman and Company, pp. 188~193