[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 24. 단백질 풀림 실험 결과보고서

소개글

"[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 24. 단백질 풀림 실험 결과보고서"에 대한 자료입니다

이공계열 4.5 만점 수석 학생의 보고서입니다.
각 실험에 대한 결과와 실험 후에 생각해 보아야 하는 결과 보고서의 문제에 대한 답안이 자세하게 적혀있습니다.
약 세 장의 실험에 대한 고찰이 작성되어 있습니다.

본 레포트의 경우, 다소 객관적인 판단이 포함되어 있는 점 양해 부탁드립니다.

목차

I. 실험 데이터 및 처리
1. Part II: 여러 용액에서 단백질 접힘/풀림 (protein folding/unfolding)
2. Part III: 단백질 구조에 대한 온도의 효과

II. 실험 결과에 대한 고찰

III. 다음의 질문에 답하시오.
1. Urea나 guanidine hydrochloride는 chaotropic agent라 불린다. 이들은 어떠한 성질을 가진 화합물인가? 이들이 단백질의 구조를 풀리게 한 이유는 무엇인가?
2. 비누는 계면활성제(surfactant)라 불리는 분자들로 이루어져 있다. 계면활성제는 어떠한 성질을 지닌 화합물인가? 비눗물이 단백질의 구조를 풀리게 한 이유는 무엇인가?
3. HCl이나 NaOH 용액은 어떠한 이유로 단백질의 구조를 풀리게 하는가? 또한 에탄올은 어떠한 이유로 단백질의 구조를 풀리게 하는가?
4. 용액의 색과 용액이 흡수하는 빛의 색 사이에는 어떠한 관계가 있는가?
5. 노란색 LED와 초록색 LED를 사용하였을 때 관찰된 형광에 어떠한 차이가 있는가? 이 차이는 무엇 때문에 생기는가?

본문내용

이번 실험은 Spirulina 세포에서 추출한 phycocyanin 단백질을 사용하여 단백질의 구조와 기능 사이의 관계에 대하여 알아본 다음 Spirulina에서 phycocyanin 단백질을 추출하고 여기에 여러 가지 시약들을 가하거나 온도를 변화시키며 phycocyanin 단백질의 구조가 접힌 상태를 유지하는지, 아니면 풀리게 되는지 판별해 보겠다는 목표를 갖고 진행하였다.
실험에 앞서 단백질을 추출하였다. Spirulina 알약 하나를 막자사발에 넣고 으깬 후, 약 5분간 충분히 갈아준다. Spirulina의 세포벽이 깨지도록 막자와 막자사발의 거친 면을 이용하여 충분히 힘을 주어 갈아준다. 갈은 Spirulina 시료를 원심분리기용 튜브 2개에 나누어 넣는다. 각 튜브에 phosphate buffer 용액을 8mL 씩 가한 다음에 단백질이 우러나오도록 5분 정도 유리막대로 저어준다. 튜브를 원심분리기에 넣고 약 3분간 원심분리 한다. 튜브를 원심분리기에 넣을 때, 두 개의 튜브는 서로 정반대편에 위치하여 균형을 맞추어야 한다. 그런 다음 거름종이를 접어 깔때기에 넣은 후 증류수로 적신다. 깨끗한 삼각플라스크에 깔때기를 설치하고 원심 분리한 튜브에서 용액 부분만을 조심스럽게 따라내어 거른다. 이때, 파스퇴르 피펫이나 스포이드를 사용하여 용액을 옮기면 더 효율을 높일 수 있다. 삼각플라스크의 단백질 용액은 짙은 푸른색을 띠고 투명해야 하며, 12mL 이상 되어야 한다.
첫 번째로 여러 용액에서 단백질의 구조가 접힌 상태를 유지하는지 풀리게 되는지 관찰하였다. 먼저, 24-well plate에서 가장자리 쪽의 10개의 well에 추출한 단백질 용액을 0.7mL씩 넣고 각 well에 주어진 용액들을 2mL 씩 가한다. Well에서 용액이 넘칠 수 있기 때문에 용액은 정해진 양만을 가해야 한다. 혼합 용액을 유리막대로 잘 저은 후 변화를 관찰한다. Well에서 용액이 넘치지 않도록 주의해야 한다.

참고 자료

일반화학, Steven S. Zumdahl, Cengage, 2018, 388쪽