일반기술

세로토닌 아세틸화 효소의 활성 측정방법 및 이를 이용한 세로토닌 아세틸화 효소의 저해제 및 촉진제의 검출방법

멜라토닌 합성 관련 효소인 세로토닌 아세틸화 효소의 촉진제 또는 저해제를 개발하는데 쓰이는 검색 기술이다. 미지의 시료에 의한 세로토닌 아세틸화 효소의 활성의 변화를 측정하는 방법을 개발하고, 이 방법을 이용하여 멜라토닌의 합성 촉진제 또는 저해제의 검출방법을 제공한다. 세로토닌 아세틸화 효소 유전자를 포함하는 발현 벡터로 형질감염된 세포 또는 송과선을 미지의 시료가 첨가된 배지에서 배양한 후 세포 또는 송과선을 파쇄하고 원심분리하여 세포 또는 송과선 추출액을 얻고 이 세포 또는 송과선 추출액을 방사능 표지된 아세틸 코에이 및 아세틸트립트아민 기질과 반응시킨 후 반응액을 수용액 및 수용액과 혼합되지 않는 신틸레이션 용액으로 구성되는 두 개의 액상계에서 분배한 후 신틸레이션 용액층의 방사능을 정량한다. 세로토닌 아세틸화 효소는 멜라토닌 생합성에 있어 속도결정 단계이므로, 검출된 세로토닌아세틸화 효소의 촉진제 또는 저해제는, 멜라토닌의 합성을 증가 또는 저해함으로써 수면장애 극복, 시차적용, 노화억제, 항암효과, 면역기능증대 또는 우울증의 치료에 매우 유용하다멜라토닌(N-acetyl-5-methoxytryptamine)은 동물의 송과선 및 눈의 망막에서 합성 분비되는 호르몬으로, 특히 장거리 비행 및 주야 교대근무 등으로 인한 수면장애 극복, 시차적응, 자유기 제거에 의한 노화억제, 항암효과, 면역기능증대 및 우울증 치료에 매우 유용한 것으로 알려지고 있다. 멜라토닌 생합성에 관련하는 대표적인 효소인 세로토닌 아세틸화 효소는 멜라토닌 생합성 과정의 속도 결정 단계인 세로토닌의 N-아세틸세로토닌으로의 전환을 촉매한다. 따라서 세로토닌 아세틸화 효소의 활성이 증가되면 결국 멜라토닌의 합성도 증가된다. 효소 활성 측정방법은 아세틸트립트아민과 아세틸 코에이의 유기용매에 대한 용해도 차이를 이용한 것으로, 두 개의 액상계에서 분배한 후 신틸레이션 용액층의 방사능을 직접 액체 신틸레이션 계수기를 사용하여 측정함으로써 반응산물인 아세틸트립트아민을 정량할 수 있다. 따라서 반응산물의 분리를 위한 별도의 과정이 필요하지 않으며 기존의 방법보다 간단,신속하고 저렴하게 세로토닌 아세틸화 효소의 활성을 정량적으로 측정할 수 있다. 또한 미량의 세로토닌 아세틸화 효소의 활성도 측정할 수 있는 방법이며, 세로토닌 아세틸화 효소를 생산하는 생체조직뿐 아니라 세로토닌 아세틸화 효소 유전자의 발현벡터로 형질전환된 동물세포에 대하여도 적용될 수 있는 장점이 있다