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총알고둥(Littorina brevicula)의 카드뮴 및 아연 생물농축에 관한 연구와 Zinc-binding protein의 분리

총알고둥(Littorina brevicula)의 카드뮴 및 아연 생물농축에 관한 연구와 Zinc-binding protein의 분리
Issue Date
대학원 생물과학과
이화여자대학교 대학원
Accumulation, elimination and subcellular distribution of heavy metals in Littorina brevicula exposed to cadmium and zinc, both alone and in combination were investigated. When L. brevicula was exposed to CdCl₂ 400 mg/L and ZnSO₄ 3000 mg/L separately for 90days, each of the metal body burden in the whole soft parts increased in proportion to time of exposure until 70days. But it dosen't increase after 70days. When the winkles were exposed to cadmium and zinc simultaneously, zinc body burden increased and cadmium body burden decreased as compared with when they were exposed to each of the metal. We also found that cadmium accumulated in the winkles was not depurated for 42days, but zinc accumulated in them was depurated. Especially, zinc was depurated faster when they had been exposed to mixture of cadmium and zinc. After the winkles had been exposed to cadmium and zinc separately for 70days, cadmium was mainly associated with the soluble fraction(about 60% of the total body burden), while most zinc was associated with insoluble fraction(about 75% of the total). And these trends of metal partitioning did not alter when exposed to metal mixture. When the soluble fraction applied to gel-filtration chromatography column, the distribution pattern of cadmium and zinc which was associated with protein or ligands was different each other. Most cadmium in the soluble fraction was bound to MBP-1(Metal-binding protein, about 6.5kDa), while zinc was distributed evenly to HMW(High molecualar weight fraction, >60kDa), MBP-1, MBP-2(about 5kDa), LMW(Low molecular weight fraction, <1kDa). Also we isolated Zn-binding protein in L. brevicula exposed to zinc for 100days. After gel-filtration chromatography and ion-exchange chromatography, Zn-binding protein showing apparent molecular mass 18kDa on the SDS-PAGE gel was isolated.;카드뮴과 아연에 각각 그리고 동시에 노출한 총알고둥(Littorina brevicula)에서 중금속의 생체내 축적, 제거 및 세포내 분포 양상을 조사하였다. 총알고둥을 카드뮴 400 mg/L 또는 아연 3000 mg/L에 각각 90일간 노출하였을 경우, 각 중금속의 축적량은 노출기간에 따라 증가하였으며, 70일 이후에는 더 이상 축적량이 증가하지 않았다. 카드뮴과 아연을 동시에 노출하였을 경우에는 각각의 중금속에 노출하였을 경우에 비해 아연의 축적량은 증가하였으나, 카드뮴의 축적량은 감소하였다. 노출실험에 이어 수행한 42일간의 청장실험 결과, 카드뮴은 체외로 제거되지 않았으나, 아연은 제거되었다. 특히 카드뮴과 아연에 동시 노출한 총알고둥의 경우에 아연은 더 신속히 제거되었다. 총알고둥을 카드뮴과 아연에 각각 70일 동안 노출한 후, 체내로 흡수된 카드뮴의 약 60 % 가 soluble fraction에 분포하고 있었으며, 아연의 75 % 는 insoluble fraction에 분포하고 있었다. 이러한 경향은 카드뮴과 아연의 동시 노출시에도 유사하게 나타났다. 카드뮴과 아연은 soluble part내의 리간드(ligand)와의 결합 양상에서도 차이를 나타냈는데, 카드뮴의 대부분은 약 6.5kDa크기의 MBP-1(Metal-Binding Protein-1)과 결합하고 있었으며, 아연은 HMW(High molecular weight fraction, >60kDa), MBP-1, MBP-2, LMW( Low molecular weight fraction, <1kDa )에 고루 분포하는 것으로 나타났다. 또한 총알고둥을 아연에 노출하였을 경우, 체내로 흡수된 아연과 결합하는 Zn-binding protein 을 분리하였다. Gel-filtration chromatography 와 Ion-exchange chromatography 를 거쳐 SDS-PAGE gel 상에서 apparent molecular mass 18 kDa 을 나타내는 새로운 Zn-binding protein을 분리하였다.
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