《현시기 질병과의 투쟁에서 중요한것은 심장혈관계통질병, 암성질병, 물질대사질병을 비롯하여 병걸린률과 로동능력상실률이 높은 질병을 미리막기 위한 대책을 바로세우는것입니다.》 (
심근경색이나 허혈성심장병, 고혈압을 비롯한 심장혈관계통질병들은 전세계적범위에서 사람들의 생명을 위협하는 기본원인의 하나로 되고있다. 혈관에서 피브린의 축적은 혈전을 증대시키며 이것이 심근경색이나 기타 심장혈관계통질병의 원인으로 된다.
대표적인 혈전치료약으로서 우로키나제와 조직플라즈미노겐활성인자(tPA)를 들수 있는데 이것들은 사람기원의것으로서 안전하고 활성이 특이적인데 비해 반감기가 짧고 값이 비싸며 투여시에 출혈성부작용이 나타나는 일련의 부족점을 가지고있다.
자연계의 각이한 기원의 많은 프로테아제들이 피브린분해활성을 가진다는것이 알려졌으며 그 특성 또한 매우 다양하다. 이러한 다양한 원천에서 피브린분해효소들을 적극 탐색하고 그것을 사람들의 일상생활과 련결시키며 새로운 약제들을 개발하는것은 심장혈관계통질병의 예방과 치료에서 중요한 의의를 가진다.
현재 각종 발효식품에서 피브린분해효소들이 계속 발견되고있으며 사람들의 관심을 모으고있다. 우리 나라의 띄움장과 김치, 일본의 나또, 중국의 도우치 등 많은 발효식품에서 피브린분해효소가 발견되고 특성이 해명되였다. 발효식품속에 들어있는 피브린분해효소들은 사람들이 수천년동안 리용해온 안전성이 충분히 담보된 효소라고 할수 있다.
우리 나라에서는 오래전부터 김치와 된장, 젓갈을 비롯하여 많은 발효식품들을 리용하여왔으며 그 맛과 영양학적가치, 기능성은 세계적으로 널리 인정되고있다. 그중에서 물고기발효식품인 젓갈에 대해서는 그 가공방법에 관한 연구들이 많이 진행되였지만 효소학적연구, 특히는 젓갈프로테아제의 피브린분해특성에 관한 연구는 심화되지 못하고있다.
우리는 우리 나라의 고유한 전통적인 민족음식의 하나인 젓갈로부터 프로테아제를 분리정제하고 효소학적특성을 해명하였으며 피브린분해효소로서의 응용가능성을 밝히기 위한 연구를 진행하였다.
우리는 우선 몇가지 젓갈을 대상으로 하여 젓갈추출물들의 카제인 및 피브린분해활성을 평가하고 활성이 제일 높은 건뎅이젓갈을 효소분리원으로 리용하였다. 건뎅이젓갈로부터 에타놀침전과 Bio-GEL P-100겔려과, DEAE-섬유소이온교환크로마토그라프단계를 거쳐 새로운 피브린분해효소 JP-I과 JP-II를 균일하게 분리정제하였다. 조효소추출액에 비하여 JP-I과 JP-II는 각각 22.5, 8.8%의 거둠률로 263배, 84배 정제되였다.
SDS-PAGE와 Bio-GEL P-100겔려과에 의해 두 효소의 분자량이 다같이 36kDa으로 추정되였다. JP-I의 프로테아제활성은 50℃, pH 8.1에서 최적이였고 JP-II의 활성은 40℃, pH 9.9에서 최적이였다. 두 효소는 넓은 pH범위(5~11)에서 안정성을 유지하였다. JP-I과 JP-II의 프로테아제활성은 EDTA에 의하여 완전히 저해되며 PMSF와 펩스타틴 A, 벤자미딘, 아프로티닌에 의한 저해를 받지 않았는데 이것은 이 효소들이 금속프로테아제라는것을 보여준다. 이 효소들은 분자량은 같으나 최적pH나 온도감수성, 금속이온감수성과 피브린분해활성에서 차이가 나며 다른 연구자들에 의하여 분리된 물고기발효식품유래의 피브린분해효소(세린프로테아제)들과 대비할 때 분자량에서 구별된다.
(a) SDS-PAGE상; 1-단백질분자량표식자, 2-JP-I, 3-JP-II
(b) 피브린평판에서 피브린분해활성; 1~6-우로키나제표준용액(농도는 각각 31.25, 62.5, 125, 250, 500, 1 000IU/μl), 7-JP-I(0.3U/ml), 8-플라즈민(0.6U/ml), 9-JP-II(0.4U/ml), 10-트립신(0.5U/ml), 매 시료를 8μl씩 적재
피브린분해활성은 젓갈속에 있는 미생물에 의한 자연발효과정에 생성된다고 보아진다. 건뎅이젓갈으로부터 피브린분해효소를 생성하는 새로운 미생물을 분리하였는데 그것은 Bacillus cereus종으로 동정되였다. 이 균에 의하여 생성되는 피브린분해효소의 피브린에 대한 특이성은 띄운콩유래의 피브린분해효소와 트립신에 비하여 각각 3배, 6.5배정도 더 높았다.
이상의 연구결과들은 피브린분해효소들인 JP-I과 JP-II가 피브린에 대한 직접적인 분해작용을 가지고있으며 심장혈관계통질병들과 가능한 합병증들을 위한 항혈전제개발에서 새로운 약제로 될수 있는 충분한 잠재력을 가지고있다는것을 보여줌으로써 우리 인민의 고유한 민족음식인 젓갈의 기능성을 더욱 부각시켜주는것이라고 할수 있다.
우리는 이러한 연구결과들을 WILEY출판사의 《Journal of Food Biochemistry》(44, 2020, pp 1-8)잡지에 《A novel fibrinolytic enzymes from the Korean traditional fermented food-Jotgal: Purification and characterization》(https://doi.org/10.1111/jfbc.13255)라는 제목으로 발표하였다.
