연구노트/생리활성 실험

[화장품_효능연구] Xanthine Oxidase inhibition assay (Xanthine Oxidase 저해 활성 실험) 항산화 + 항관절염 실험

낭희제 2021. 11. 23. 12:45
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[서설]

꼼꼼히 읽어보면 이해할 수 있다. ^^

 

[실험 목적]

1. 시료의 요산 생성 효소인 Xanthine Oxidase의 저해 효과를 보는 실험임.

2. 반응액 중에 생성된 Uric acid를 흡광도 290(292)nm에서 측정함.

 

 

[Xanthine Oxidase 발현 과정]

Xanthine Oxidase 생성 과정

 

- Xanthine Oxidase는 생체 내 Purine 대사에 관여하는 효소로써 Xanthine 또는 Hypoxanthine으로부터 요산(Urate, Uric acid)을 형성하며, Urate가 혈장 내에 증가되면 골절에 축적되어 심한 통증을 동반하는 통풍과 신장에 침착되어 신장 질환을 일으키는 효소로 알려져 있음.

- 통증을 일으키는 원인 물질인 요산은 Hypoxanthine과 Xanthine에서 Xanthine oxidase의 촉매로 산화되어 요산이 되며, 요산 생성 효소인 Xanthine oxidase는 MO와 Fe를 함유하는 Flavoprotein(플라빈단백질)임.

- 또한 Xanthine oxidase는 분자상의 산소를 수소 수용체로 이용하여 Xanthine을 Uric acid 형으로 산화하는 반응을 촉매함.

- Xanthine oxidase의 저해 효과는 유리 라디칼의 생성 억제와 더불어 생물학적으로 중요한 의의를 가진다고 할 수 있음.

Xanthine oxidase :  Hypoxanthine을 산화시켜 Xanthine을 만들고 이것을 다시 산화시켜 Uric acid로 하는 효소임. (각종 동물조직 · 우유 · 미생물 등에 존재, 간이나 우유 등에서 정제함. 최적 pH는 7.4로 중성임)

 

출처 : 김영훈,이수미,천순주,장민정,전동하,최향자,조우아,and 이진태. "4가지 한방 소재(행인, 호장근, 자초, 강황)의 항산화활성에 관한 연구." 한국패션뷰티학회지 5.4 (2007): 139-144.

 

 

[필요 시약]

1) KH2PO4 (Potassium phosphate monobasic)

- 제1인산칼륨

- MW : 136.09 g/mol

- store at : 실온 보관

- solvent : water

 

2) K2HPO4 (Potassium phosphate dibasic)

- 제2인산칼륨

- MW : 174.18 g/mol

- store at : 실온 보관

- solvent : water

 

3) Substrate

 ① Xanthine

- MW : 152.11 g/mol

- store at : 실온 보관

- physical state : 파우더상

 

4) Enzyme

② Xanthine oxidase

- MW : 270 g/mol

- store at : 2-8℃, 냉장 보관

- physical state : 파우더상

 

5) Positive control

① BHA (Butylated hydroxyanisole)

- MW : 180.24 g/mol

- solvent : 99% ethanol

 

 

[실험 준비]

1. 0.1M Potassium buffer [pH 7.5] 제조

 * (2) 용액에 (1) 용액을 넣어 pH 7.5를 맞춘 후 사용할 것.

 (1) 0.1M KH2PO4 (Potassium phosphate monobasic) in D.I.W

 (2) 0.1M K2HPO4 (Potassium phosphate dibasic) in D.I.W

 

2. 2mM Xanthine in Buffer

 - 플라스크에 넣고 호일로 차광 후 (바늘로 구멍 뽕뽕 뚫어서) 80-90℃ stirrer에 가열하면서 섞음.

(180℃로 가열하면 10분만에 녹음, 화상 주의할 것)

 - 기질 먼저 계량 후  녹인 후 sample 계량할 것. → 식혀야 하기 때문

 

3. 0.049 units/㎖ Xanthine Oxidase in buffer

 - 왜 0.049 units/㎖ 일까?

  : 실험실마다 method가 다름. 찾아보고 만드는 논문에 따라 method를 만들었는데 본인 실험실은 0.049 units/㎖이었음.

- 단위는 어떻게 맞춰서 계산할까?

 

4. Water bath를 37℃로 미리 설정해둔다.

 

 

효소 단위 계산법

[실험 순서]

* D.R값 : 10

1. Test tube를 준비한다.

2. sample과 positive control을 농도별로 조제한다.

3. control 칸과 control blank 칸에 sample 용매와 positive control 용매를 100㎕씩 처치한다.

4. sample 칸과 sample blank 칸에 농도별로 조제한 sample과 positive control을 100㎕씩 처치한다.

5. 조제한 0.1M potassium buffer [pH 7.5]를 600㎕씩 모든 칸에 처치한다.

6. substrate(2mM xanthine in buffer)을 200㎕씩 모든 칸에 처치한다.

7. control blank 칸과 sample blank 칸에 Enzyme 용매(0.1M potassium buffer)를 100㎕씩 처치한다.

8. control 칸과 sample 칸에 Enzyme(0.049 units/㎖ xanthine oxidase)을 100㎕씩 처치한다.

9. 37℃로 설정해 둔 water bath에 15분 반응 후 정지시약인 1N HCl을 100㎕씩 모든 칸에 처치한 후 290nm에서 UV spectrophotometer로 측정한다.

* 거품 안 생기게 피펫팅 할 것.

 

그림 출처 : http://www.insung.net/web/goods/goods.view.php?encData=Z2lkeD0yMjQyJmNhdGVnb3J5PTAwMjAyOCZjYXRlZ29yeTI9JmNhdGVnb3J5Mz0mY29kZT0wMDIwMjg=

 

 

 

 

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