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인간 감칠맛 수용체의 리간드 결합 도메인을 기반으로 한 감칠맛 바이오센서의 개발 : Development of Umami Taste Biosensor Using Ligand-Binding Domain of Human Umami Taste Receptor
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor | 박태현 | - |
dc.contributor.author | 장일하 | - |
dc.date.accessioned | 2017-07-19T05:56:10Z | - |
dc.date.available | 2017-07-19T05:56:10Z | - |
dc.date.issued | 2016-02 | - |
dc.identifier.other | 000000131836 | - |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10371/129394 | - |
dc.description | 학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부, 2016. 2. 박태현. | - |
dc.description.abstract | 맛은 기본적으로 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛, 감칠맛의 다섯 가지로 이루어져있다. 이중에서 감칠맛(Umami)은 식품의 맛을 조화롭게 하고 풍만하게 하는 맛으로 알려져 있다. 예전부터 맛의 측정은 다양한 음식에 대한 품질 관리와 적합성 판단 등 넓은 분야에 응용되고 있다. 하지만 현재까지 맛의 측정은 대부분 관능검사로 이루어지고 있어서 맛의 정도를 수치로 나타내거나 맛에 대한 기준을 세우기가 힘들었다. 이를 보완하기 위해 전기화학적 분석을 이용한 맛 센서인 전자 혀(electronic tongue)가 사용되었지만 낮은 민감도(sensitivity)와 선택도(selectivity)으로 인해 실효성이 낮았다.
본 연구에서는 높은 민감도와 선택도로 감칠맛 물질을 실시간으로 감지할 수 있는 바이오센서를 개발하였다. 지시물질의 선택적 감지를 위해 인간의 감칠맛 수용체를 사용하였다. 인간의 감칠맛 수용체는 T1R1과 T1R3의 이종이합체 상태로 존재하는데 이 중 결합물질과의 결합에 주요한 역할을 한다고 알려진 T1R1의 N-말단 부분(T1R1 VFT) 만을 센서에 사용하기로 했다. 이를 위해 T1R1 VFT를 대장균에서 생산한 후 정제를 진행했고 생산 된 단백질을 리폴딩(refolding)하여 그래핀(graphene) 기반의 전계 효과 트랜지스터(field-effect transistor, FET)에 기능화 하였다. 제작된 센서는 감칠맛 물질인 L-글루탐산일나트륨(monosodium L-glutamate, MSG)을 높은 민감도와 선택도로 실시간 감지가 가능함을 확인할 수 있었다. 또한 감칠맛 개선제(umami enhancer) 중 핵산계 조미료인 이노신일인산 (inosine monophosphate, IMP)을 첨가하였을 때 센서에서 측정되는 감칠맛 반응이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구로 이종이합체로 존재하는 Class C G 단백질 연결 수용체의 N-말단 부분만을 이용한 새로운 바이오센서 개발 방법을 제시하였으며, 높은 민감도와 선택도를 갖는 감칠맛 바이오센서를 개발하여 음식의 맛을 객관적으로 측정할 수 있을 것이라는 가능성을 제시하고 있다. | - |
dc.description.tableofcontents | 1. 서론 6
1.1. 맛 물질 측정을 위한 선행 연구 6 1.1.1. 상용화 된 센서 6 1.1.2. 무기 물질을 기반으로 한 센서 7 1.2 그래핀을 기반으로 한 바이오센서 8 1.3. 감칠맛 수용체 9 2. 실험 재료 및 방법 12 2.1. 감칠맛 수용체 중 T1R1 VFT 플라스미드 제작 12 2.1.1. 시스테인 다량 함유 부분(Cysteine rich region)과 막관통영역(7-transmembrane domain) 12 2.1.2. T1R1 VFT의 신호 펩타이드(signal peptide) 13 2.2. T1R1 VFT 단백질의 과발현 및 정제 15 2.2.1. T1R1 VFT의 과발현 15 2.2.2. T1R1 VFT의 가용화(Solubilization)와 정제 16 2.3. 정제된 T1R1 VFT의 리폴딩(refolding) 17 2.4. T1R1 VFT의 CD spectrum과 2차구조분석 18 2.5. 맛 물질 준비 19 2.6. 그래핀-전계 효과 트랜지스터 (Graphenefield-effect transistor, graphene-FET) 의 제작 및 단백질 고정 20 2.6.1. 그래핀-FET 제작 20 2.6.2. 그래핀 채널 위 단백질 고정 21 2.7. 전기신호 측정 23 3. 결과 및 고찰 24 3.1. 발현 벡터의 디자인과 T1R1 VFT의 과발현 24 3.2. T1R1 VFT의 가용화, 정제 및 리폴딩 27 3.3. T1R1 VFT의 특성 확인 30 3.4. T1R1 VFT-그래핀-FET의 제조 및 특성 확인 33 3.5. T1R1 VFT-그래핀-FET센서의 실시간 전도도 측정 37 3.6. T1R1 VFT-그래핀-FET센서에 대한 감칠맛 개선제의 영향 40 4. 결론 42 5. 참고문헌 43 Abstract 46 | - |
dc.format | application/pdf | - |
dc.format.extent | 2617702 bytes | - |
dc.format.medium | application/pdf | - |
dc.language.iso | ko | - |
dc.publisher | 서울대학교 대학원 | - |
dc.subject | 미각 | - |
dc.subject | 감칠맛 | - |
dc.subject | 맛 물질 | - |
dc.subject | T1R1 | - |
dc.subject | N-말단 부분 | - |
dc.subject | MSG | - |
dc.subject | IMP | - |
dc.subject | 그래핀 | - |
dc.subject | 전계 효과 트랜지스터 | - |
dc.subject | 바이오센서 | - |
dc.subject.ddc | 660 | - |
dc.title | 인간 감칠맛 수용체의 리간드 결합 도메인을 기반으로 한 감칠맛 바이오센서의 개발 | - |
dc.title.alternative | Development of Umami Taste Biosensor Using Ligand-Binding Domain of Human Umami Taste Receptor | - |
dc.type | Thesis | - |
dc.contributor.AlternativeAuthor | Ilha Jang | - |
dc.description.degree | Master | - |
dc.citation.pages | 47 | - |
dc.contributor.affiliation | 공과대학 화학생물공학부 | - |
dc.date.awarded | 2016-02 | - |
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