KR20000062092A

KR20000062092A - 단백질을 이용한 장식품

Info

Publication number: KR20000062092A
Application number: KR1019990015870A
Authority: KR
Inventors: 김기영
Original assignee: 김기영; 디앤에이 코리아
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-05-03
Publication date: 2000-10-25
Also published as: KR100330910B1

Abstract

본 발명은 단백질을 이용하여 장식되는 장식품에 관한 것으로, 구체적으로 공여자로부터 채취한 단백질 또는 유전공학적인 방법으로 공여자의 유전자로부터 얻어낸 단백질을 사용하여 각각을 염색하고 이를 이용하여 장식되는 장식품, 특히 혈액은 혈구 성분과 혈장으로 분리하여 염색하고, 혈구 성분의 경우에는 동결건조 후 분쇄한 다음, 단백질의 액상 성분과 고형 성분을 각각 튜브에 삽입하거나 또는 제품에 직접 부착시킴으로써, 장신구류, 악세사리, 카드, 휴대폰용 악세사리, 음반, 문구류 등을 장식한 장식품에 관한 것이다. 본 발명에 의해 단백질로 장식된 여러 가지 제품은 보관하기 편하고 아름다운 외관을 가지며 또한 공여자만의 특징적인 이미지를 함유하므로 그 소유자로 하여금 공여자와 함께 하고 있다는 이미지를 극대화시켜 나타내는 효과가 있어 차별화된 캐릭터의 표현이 요구되는 여러 가지 제품에 널리 응용될 수 있다.

Description

단백질을 이용한 장식품{Fancy goods decorated by human protein}

본 발명은 단백질을 이용한 장식품에 관한 것으로, 구체적으로 공여자로부터 채취한 단백질 또는 유전공학적인 방법으로 공여자의 유전자로부터 얻어낸 단백질을 사용하여 각각을 염색하고 이를 이용하여 장식되는 장식품, 특히 혈액은 혈구 성분과 혈장으로 분리하여 염색하고, 혈구 성분의 경우에는 동결건조 후 분쇄한 다음, 단백질의 액상 성분과 고형 성분을 각각 장식하고자 하는 제품에 주입 또는 부착한 장식품에 관한 것이다.

최근에는 대중 스타의 이미지를 가까이에서 느끼고 공유하고자 하는 이들의 요구에 부합하여, 여러 가지 제품에는 대중 스타의 캐릭터를 특징지어 나타내기 위해 사진이나 싸인 등을 삽입하여 제품을 장식하고 있다. 또한, 특이성을 부각시키고 외관이 더욱 화려하게 보이도록 하기 위하여 홀로그램 등의 기법을 사용하여 제품을 장식하기도 한다. 그러나 지금까지는 제품을 장식하는 목적으로 단백질, 특히 공여자로부터 얻어지는 단백질을 사용한 예는 없었다.

단백질은 생물체의 몸을 구성하는 성분으로서, 구체적으로 근육이나 피부 및 뼈의 주요 성분으로 골격 형성을 담당하고 에너지를 저장하며 혈액 내 여러 가지 구성 물질의 주요 성분으로 산소나 이산화탄소 등의 작은 분자 또는 에너지를 운송하는 역할을 하기도 한다. 더욱이 세포 내에서는 각종 화학반응이 끊임없이 일어나고 있는데, 이 화학반응은 생물체를 구성하는 모든 물질을 합성하는 데 필요한 것이고 또 생물의 활동에 필요한 모든 에너지를 공급하는 데 필요하다. 이 모든 화학반응은 필요한 시기에 필요한 양만큼, 그리고 필요한 장소에서 이루어져야 하며, 바로 이 조절 및 촉매 역할을 맡고 있는 효소의 주요 성분이 단백질이다. 또한 단백질은 외부에서 들어온 항원에 대항하는 항체를 형성하여 면역 반응을 담당하고 신경 신호를 전달하며 세포의 성장 및 분화에 관계하는 물질 및 호르몬을 구성하는 등 생명 유지에 있어 대단히 중요한 유기물질이다.

구체적으로 혈액은 혈장 (plasma)과 혈구 (cellular portion)로 나누어지는데, 혈장은 혈액 속의 유형 성분, 즉 혈구를 제외한 액체성분으로서, 투명한 담황색 중성 액체를 가리킨다. 혈액을 분리하기 위해서는 채취한 혈액에 응고방지제를 넣어 원심침강시키거나 저온 (약 0 ℃)에 방치해 두는데, 혈구가 아래쪽에 침강함으로써 혈장과 혈구로 분리된다. 전체 혈액 중 혈장이 차지하는 비율은 약 50-60%이고, 혈장은 다시 물; 혈장 단백질; 나트륨, 염소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 무기염류 이온; 당류; 콜레스테롤과 레시틴 등의 지질; 아미노산; 호르몬; 비타민; 및 혈장에 녹아있는 기체 등으로 나누어진다. 혈장 단백질로는 주로 알부민 (albumin), 글로불린 (globulin), 피브리노겐 (fibrinogen) 등이 존재하며, 상기 여러 혈장 내 성분들은 그 크기와 분자량, 특정한 분자에 대한 친화도 및 전하량 등의 물리적, 화학적 성질이 다르므로 여러 가지 적합한 물리적, 화학적 방법에 의해 분리할 수 있다. 또한 혈구는 주로 몸의 각 부분으로 산소, 이산화탄소 및 영양분을 공급하는 적혈구, 외부 바이러스에 대항하는 여러 종류의 백혈구 및 출혈 시 혈액응고를 담당하는 혈소판으로 구성되어 있으며, 신체 활동 및 유지에 중대한 역할을 하고 있다. 이러한 혈장의 총량과 조성 및 혈구 성분의 상태는 질병 등 각 개체의 신체적 상황에 따라 현저하게 변화하므로 병의 진단이나 상태를 알아내는 데 유용하며, 따라서 각 공여자로부터 추출된 혈장 및 혈구 성분 및 그 분리된 양상은 그 공여자만의 특징적인 성질을 내포하고 있다고 할 수 있다. 게다가 하나의 단백질 분자는 그 아미노산 배열 및 구조가 다른 것과는 상이하기 때문에, 단백질 분해효소를 사용하여 분해하였을 때 나타나는 분리 양상은 그 단백질만의 독특한 특징이 될 수 있다.

한편 이러한 단백질은 그 생물체의 유전자에 의하여 지시되는 대로 합성된다. 단백질은 자연적인 방법에 의한 합성 외에도 근래에 들어 유전공학 (genetic engineering)을 이용하여 인위적으로 합성되기도 하는데, 유전공학은 현존하는 생물이나 새로운 형태의 생물을 의도적으로 변화시키기 위한 기술로서, 구체적으로는 재조합 유전자 기술 (recombinant DNA technology), 세포융합기술 및 핵치환기술 등을 이용하여 생물의 유전자를 인공적으로 가공해서 인간에게 필요한 물질을 대량으로 값싸게 얻을 수 있다. 유전자 재조합은 특정한 단백질을 합성하는 유전자를 제한효소로 절단하여 대장균의 플라스미드에 넣어 단백질 합성을 행하게 하는 것으로, 예를 들면 사람의 인슐린, 생장호르몬, 인터페론 등이 대장균에서 생산된다.

재조합 유전자 기술은 기본적으로 두 과정으로 이루어진다. 첫째는 DNA 단편을 플라스미드나 박테리오파지처럼 독자적 복제능력이 있는 적당한 유전자 운반체 (vector)에 연결시켜 주는 일이다. DNA 단편은 자기복제 능력이 없으므로 이것들이 새 숙주세포에 들어가서 유전자로서 기능을 할 수 있게 하기 위해서 작은 레플리콘 (replicon : 플라스미드 또는 바이러스)에 연결시켜 그 숙주세포에서 자기복제할 수 있게 해 주어야 한다. 둘째 과정은 재조합된 DNA를 숙주세포 속에 주입하여 유전정보를 발현시키게 하는 일이다. 구체적인 전사 과정은 미생물과 고등 생물의 경우 다른데, 고등생물은 대개의 경우 mRNA로부터 거꾸로 전사한 상보 DNA (cDNA, complementary DNA)를 만들어서 이것을 미생물에 주입시켜 형질을 발현시킨다. 먼저 특정 세포에서 mRNA를 추출하고, 원하는 단백질의 합성이 확인되면 그 mRNA를 역전사효소 (reverse transcriptase)를 이용하여 cDNA를 만들고 알칼리로 처리하여 RNA를 제거한 뒤, 한 가닥 사슬로 되어 있는 cDNA를 주형으로 하여 DNA 의존성 중합효소를 이용해 2가닥의 사슬로 된 cDNA를 합성한다. 이렇게 해서 얻어진 cDNA는 원래 유전자의 DNA (genonaic DNA)와는 달리 인트론 (intron)이 존재하지 않으며, 이와 같이 거의 순수하게 유전정보를 갖고 있는 cDNA를 합성한 뒤 플라스미드 등의 운반체에 끼워 박테리아에 도입하고 발현시켜 원하는 단백질을 얻는다.

이처럼 모든 생물의 특이성 또는 개체성은 종간이건 개체간이건 모두 그 개체의 유전자에 의하여 결정되므로, 이 유전자에 의해서 만들어지는 수많은 종류의 단백질은 그 개체의 특이성을 반영한다. 따라서 어떤 두 개체의 형태적, 기능적 차이는 그들 체내에 있는 단백질 종류의 차이라고 할 수 있다.

한편 각 개체에 대한 유전 정보를 포함하고 있는 것은 비록 유전자이지만 유전자에 의해 개체만의 고유한 형질이 발현되는 것은 단백질을 통해서이다. 더욱이 상술한 바와 같이, 단백질은 직접적으로 각 개체를 이루는 구성물질일 뿐만 아니라 생물체의 활동에 관한 모든 역할을 담당하고 있으며 각각의 분자를 식별할 수 있는 능력이 서로 다른데다가 단백질에는 각 개체마다의 특이성이 부여되어 있기 때문에, 단백질 공여자만의 특징을 두드러지게 나타낸다고 볼 수 있다. 그 중에서도 특히 혈액은 생물체가 살아 움직이게 하는 데 있어 원동력이 되는 가장 기본적인 것으로서, 혈액 속 단백질 또는 혈액 자체는 각 개체에 대하여 더욱 큰 의미를 갖는다. 따라서 인체 내 단백질 특히 혈액 중에 함유된 단백질은 공여자만의 유일한 특징을 나타내며 그 공여자에 대한 차별화된 식별 효과를 나타낼 수 있는 것이다. 이러한 단백질의 특징적 효과는 전술한 공여자의 싸인이나 사진 등이 나타낼 수 있는 이미지보다 더 뛰어난 것이다.

이에 본 발명자는 인체 내 단백질이 공여자만이 갖는 유일한 특징을 나타내며 그 소유자로 하여금 공여자와 함께 한다는 심리적 효과를 줄 수 있다는 것에 착안하여, 공여자의 단백질을 사용해 공여자의 캐릭터를 휴대하고자 하는 수요가 있는 여러 가지 제품을 효과적으로 장식할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 공여자만의 차별된 특징을 나타낼 수 있도록 악세사리, 카드, 음반, 문구류 등 여러 가지 제품에 가공처리된 단백질을 주입 또는 부착함으로써 장식되는 장식품을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시 형태에 따라 단백질을 함유하도록 장식된 카드 제품을 나타낸 것이고,

도 2 는 본 발명의 실시 형태에 따라 단백질을 함유하도록 장식된 열쇠고리 제품을 나타낸 것이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 카드 또는 열쇠고리 2 : 삽입된 단백질

3 : 공여자의 사진 또는 싸인 4 : 공여자 단백질의 분석 내용

5 : 시리얼 번호

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 공여자의 단백질을 주입 또는 부착한 장식품을 제공한다.

구체적으로 본 발명은 공여자로부터 채취한 단백질을 분리하여 염색한 다음 액상 성분을 제품에 주입하거나 고체 성분을 제품에 부착시킴으로써 제조되는 단백질을 이용한 장식품을 제공한다. 이 때, 단백질은 공여자의 혈액, 침, 피부 조직 등 신체의 조직 또는 분비물로부터 얻어지는 것을 포함할 수 있다. 또한, 단백질은 공여자의 유전자를 증폭시켜 플라스미드 벡터에 클로닝하고 대장균에 형질도입하여 얻어진 형질전환체를 배양하여 그 배양물로부터 얻어지는 것을 포함할 수 있다.

또한 상기 단백질은 통상의 단백질 분리 방법 중 하나 이상의 방법에 의해 분리하여 제품에 주입 또는 부착할 수 있다. 좀 더 상세하게는 공여자의 단백질은 겔 전기영동 (gel electrophoresis), SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate - polyacrylamide gel electrophoresis), 투석 (dialysis), 겔 여과 크로마토그래피 (gel-filtration chromatography), 이온 교환 크로마토그래피 (ion exchange chromatography), 친화 크로마토그래피 (affinity chromatography), 원심분리, 솔팅 아웃 (salting out), 이소일렉트릭 포커싱 (isoelectric focusing), ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) 및 웨스턴 블럿 (Western blotting) 중 하나 이상의 방법에 의해 분리할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 발명은 단백질의 일부 또는 전부를 염색하여 제품에 주입 또는 부착하는 단백질을 이용한 장식품을 제공한다. 좀 더 상세하게는, 염색은 브로모페놀 블루 (bromophenol bule), 코마시 블루 (Coomassie brilliant blue R-250) 또는 화이트 (White) 시약의 염색 용액을 사용하거나 또는 실버 스테이닝 (silver staining)법으로 실시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 발명은 공여자의 단백질 중 특히 혈액을 사용한 장식품을 제공한다. 좀 더 상세하게는 혈액 단백질의 액상 성분, 특히 혈액의 혈장에 방부제로서 글리세롤 (glycerol)을 첨가하여 제품에 주입하는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품을 제공한다. 또한 고체 성분은 단백질, 특히 혈액 중 혈구 성분인 적혈구, 백혈구 또는 혈소판을 동결건조법으로 고체화하고 분쇄하여 분말인 상태로 제품에 부착하는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품을 제공한다.

본 발명의 상기 단백질은 그 단백질을 포함하는 액상 성분을 투명한 튜브에 주입하여 제품에 장착하거나 고체 성분을 제품의 표면 위에 놓고 통상의 투명 스티커 또는 에폭시 (epoxy) 등의 투명 접착제를 사용하여 부착시키는 방법에 의해 장식품에 주입 또는 장착할 수 있다.

상기 단백질을 이용한 장식품으로는 팔찌, 목걸이, 머리띠 등의 장신구류, 인형, 악세사리, 열쇠고리, 가방고리용 카드, 휴대폰용 악세사리, 비디오테이프, 음반 및 그 케이스, 가방, 필통, 필기구, 노트 등의 문방구류 등이 있으며, 친척간 계보 작성표에도 단백질을 이용한 제품을 이용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

단백질은 공여자로부터 채취한 것을 사용할 수도 있고, 또는 공여자의 유전자를 증폭시켜 플라스미드 벡터에 클로닝하고 대장균에 형질도입하여 얻어진 형질전환체를 배양하여 그 배양물로부터 얻어지는 것을 포함할 수도 있다. 구체적으로 공여자의 혈액으로부터 주형 RNA를 분리하여 cDAN를 합성하고 RT-PCR (reverse transcriptase-polymerase chain reaction)로 cDNA를 증폭한다. 증폭된 cDNA는 일반적으로 많이 사용되는 pMAL-P2나 pUC 19 등의 플라스미드에 클로닝하고, 상기 유전자가 삽입된 플라스미드로 대장균을 형질전환시킨다. 형질전환된 대장균을 대량으로 배양하고 발현시켜 원하는 단백질을 얻는다.

단백질은 각각의 성분의 특징에 따라 예를 들면, 크기 또는 분자량, 특정한 분자에 대한 친화도, 전하량 등에 따라 공지된 방법을 통해 분리될 수 있다. 이러한 단백질의 분리 방법으로는 겔 전기영동 (gel electrophoresis), SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis), 투석 (dialysis), 겔 여과 크로마토그래피 (gel-filtration chromatography), 이온 교환 크로마토그래피 (ion exchange chromatography), 친화 크로마토그래피 (affinity chromatography), 원심분리, 솔팅 아웃 (salting out), 이소일렉트릭 포커싱 (isoelectric focusing), ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) 및 웨스턴 블럿 (Western blotting) 등을 사용할 수 있다.

단백질을 상기의 방법 중 하나 이상의 방법으로 분리한 후 제품에 삽입하였을 때 뛰어난 시각적 효과를 나타내게 하기 위하여 염색할 수 있는데, 이 때 염색방법으로는 코마시 블루 (Coomassie blue), 브로모페놀 블루 (bromophenol blue), 화이트 (White) 시약 등의 염색시약을 사용하거나 또는 실버 스테이닝 (silver staining) 방법 (Wray et. al., Anal. Biochem. 1981, 118, 197-203)을 사용할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

구체적으로 공여자의 혈액으로부터 분리된 혈장 (plasma)은 상기 염색방법에 의해 염색될 수 있으며 또는 방부제로서 첨가한 글리세롤만으로도 염색효과를 나타낼 수 있다.

또한 혈장 이외에 혈구 성분을 분리, 염색하여 제품의 표면에 그 자체 또는 가루의 형태로 주입 또는 부착할 수도 있다. 보다 상세하게는 혈액으로부터 분리되어 상기 방법에 의해 염색된 적혈구, 백혈구 또는 혈소판 등은 동결건조법으로 고체화하고 분쇄하여 분말의 상태로 제품을 장식하는데 사용할 수 있다. 상기 분말 상태의 적혈구, 백혈구, 또는 혈소판 등의 혈구 성분은 장식하고자 하는 제품의 표면에 부착시킬 수 있다.

상기 혈장은 액상 상태로 투명한 튜브에 주입하여 제품에 장착할 수 있으며, 분말 상태의 적혈구, 백혈구 또는 혈소판 등의 혈구 성분은 통상의 투명 스티커 또는 에폭시 (epoxy) 등의 투명 접착제를 이용하여 제품의 표면에 부착할 수 있다.

상기 방법에 의한 단백질 시료는 적당한 희석 용액을 첨가하거나 또는 염색용액의 첨가에 의해 희석된 상태로 사용할 수도 있으며, 또한 부패를 방지하기 위하여 글리세롤 등 통상의 방부제를 첨가할 수도 있다.

본 발명의 방법에 의해 분리, 염색된 단백질로 제품을 장식할 때 그 시각 효과를 증대시키기 위하여 단백질이 삽입 또는 부착되는 부분은 투명재질을 사용하는 것이 바람직하며, 이 투명체의 모양은 제품의 특성과 목적에 맞게 다양한 형태로 제조될 수 있다. 또한, 삽입된 단백질의 안정적인 보관을 위하여, 단백질이 삽입된 투명체는 완전히 밀봉된 상태로 마무리되어야 한다. 이에 더하여, 상기 방법에 의해 단백질로 장식된 제품에는 특정한 공여자의 특징적인 단백질만이 삽입되어 있다는 것을 나타내기 위하여, 스티커 인쇄, PVC 인쇄 또는 실크 인쇄 등의 방법을 이용하여 단백질에 대한 설명, 그림, 단백질 공여자의 싸인 및 사진 등이 추가로 더 포함될 수 있다.

본 발명의 방법에 의해 단백질을 사용하여 장식할 수 있는 제품에는 팔찌, 목걸이, 머리띠 등의 장신구류, 인형, 악세사리, 열쇠고리, 가방고리용 카드, 휴대폰용 악세사리, 비디오테이프, 음반 및 그 케이스, 가방, 필통, 필기구, 노트 등의 문방구류 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 또한 본 발명의 방법을 사용하여 가족이나 친척간의 계보 작성 등의 용도에 각 공여자의 단백질을 이용할 수도 있다.

본 발명은 각 개체만의 고유한 유전 정보가 표면적, 가시적으로 발현되어 나타난 단백질을 사용하여 제품을 장식하므로, 본 발명에 의해 단백질로, 특히 혈액을 사용하여 장식된 제품을 소유하는 사람으로 하여금 단백질 공여자와 함께 한다는 이미지를 심어주는 효과가 있다. 더욱이 이러한 단백질의 특징적이고 상직적인 효과는 이미 상용화된 공여자의 싸인이나 사진 등이 포함된 제품에서 나타내고 있는 이미지보다 훨씬 뛰어난 것이다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

〈실시예 1〉 혈액의 채취 및 분리

단백질 공여자로부터 혈액이 응고되지 않도록 항응고제를 첨가한 주사기를 이용하여 혈액을 20 ㏄ 채취하고, 상기 혈액을 1,000 rpm으로 3분간 원심분리하여 상등액과 침전물을 분리하였다. 혈장에는 여러 종류의 성분이 포함되어 있으므로, 먼저 분리된 혈장 (상등액)의 약 1 ㏄를 취하고 여기에 트리클로로아세트산 (trichloroacetic acid)이 10%가 되도록 첨가해 혈장의 pH를 산성화하여 단백질을 침전시키고 다시 10,000 rpm으로 15분간 원심분리하여 얻어진 단백질 침전물을 다시 용해시켰다.

상기와 같이 하여 혈액 중 혈구 성분과 혈장을 분리하였다. 또한 부패를 방지하기 위하여 방부제로서 상기 분리된 혈장에 글리세롤 용액을 7% 농도로 첨가하였다.

〈실시예 2〉 혈액의 채취 및 주형 RNA의 분리

단백질 공여자로부터 혈액이 응고되지 않도록 항응고제를 첨가한 주사기를 이용하여 혈액을 20 ㏄ 채취하였다. 이 혈액을 튜브에 담고 변성 (denaturation) 용액 [4M guanidium thiocyanate, 25 mM sodium citrate (pH 7.0), 0.5% sarcosyl, 0.1M 2-mercaptoethanol] 100 ㎕를 넣어 단백질이 분해될 때까지 기다렸다. 그 후 2 M 아세트산나트륨 (sodium acetate) (pH 4) 10 ㎕를 넣어 잘 섞고, 포화된 페놀 수용액 (water-saturated phenol) (약 pH 4.5) 100 ㎕을 넣어 잘 섞은 후, 다시 여기에 클로로포름:이소프로필 알코올 (chloroform:isoamyl alcohol = 49:1) 혼합 용액 20 ㎕를 넣어 잘 섞었다. 그 후 혼합 용액을 얼음 튜브에 15분간 둔 후, 4 ℃에서 15,000 rpm으로 15분 동안 원심분리하였다.

원심분리 후 상층액은 새 튜브에 옮겨 고순도 에탄올 240 ㎕를 넣어 잘 섞어 준 다음 -20 ℃에 15분간 방치해 두었다. 그리고 나서 상기와 동일한 조건으로 한번 더 원심분리하고, 그 상층액을 버린 후 침전물을 80% 에탄올로 세척하였다. 침전물은 물기를 말리고 DEPC로 처리된 물 100 ㎕에 녹인 후 -20 ℃에서 보관하였다.

〈실시예 3〉 유전자의 증폭

(1) cDNA의 합성

먼저 RT-PCR (reverse transcriptase-polymerase chain reaction)을 실행하기 위하여 cDNA를 합성하였다.

실시예 2에서 준비된 RNA와 DEPC로 처리된 증류수 19.5 ㎕에 5× 역전사 효소 (reverse transcriptase) 완충용액 6.0 ㎕, 2.5 mM dNTPs 1.5 ㎕, 500 ng/㎕ DTT 1.0 ㎕, 100mM DTT (dithreitol) 1.0 ㎕ 및 200 units/㎕ MMLV 역전사 효소 1.0 ㎕를 첨가하여 30 ㎕의 반응 혼합용액을 만든 후, 42 ℃에서 30분간 배양하고 나서 다시 75 ℃에서 30분간 배양하였다.

(2) cDNA의 증폭

상기 역전사 반응에서 일차적으로 생성된 cDNA는 다음과 같은 방법에 의해 증폭하였다.

우선 (1)의 과정에 의해 만들어진 혼합용액 5.0 ㎕에 10× 완충용액 5.0 ㎕, 2.5 mM dNTP 4.0 ㎕, 25 pmol/㎕ 순방향 시발체 (upstream primer) 1.0 ㎕, 25 pmol/㎕ 역방향 시발체 (downstream primer) 1.0 ㎕, 2.5 unit/㎕ Taq 중합효소 (polymerase) 1.0 ㎕ 및 증류수 33.0 ㎕를 첨가하여 전체 50 ㎕인 혼합용액을 만들었다. 이 반응 혼합용액으로 중합효소 연쇄반응 (PCR)을 실시하였는데, PCR 조건은 95 ℃에서 3분, 94 ℃에서 1분, 55 ℃에서 1분 30초 씩 35번, 72 ℃에서 1분, 그리고 마지막으로 72 ℃에서 3분이었다.

PCR 증폭에 의해 원하는 P53 유전자 (약 2.95 kb)를 얻었으며, 0.7% 아가로스 겔 (agarose gel)에서 전기영동을 실시하여 그 밴드를 확인할 수 있었다.

〈실시예 4〉 유전자의 클로닝 및 형질전환

실시예 3에서 PCR에 의해 증폭된 유전자를 일반적으로 많이 사용되고 있는 pMAL-P2 (NEB사) 플라스미드 벡터에 클로닝하였다.

플라스미드 pMAL-P2는 제한효소 Sph I과 BamH I으로 개열시킨 후 여기에 상기 유전자를 클로닝하여 삽입하였다. 상기에서 사용된 제한효소를 동시에 첨가하고 30∼40 ℃에서 30분 내지 2시간 동안 반응시켜 플라스미드를 분해 개열시킨 후 페놀 및 클로로포름으로 불순물을 추출하여 제거하고 에탄올로 침전시켜 정제하였다. 회수한 플라스미드 단편에 정제된 공여자의 유전자를 2 내지 10배의 양으로 첨가하고 4∼40 시간 동안 DNA 결합효소 존재 하에 반응시켰다. 첨가된 플라스미드를 사용하여 대장균 JM103을 형질전환하였으며, 선별용 배지에서 제대로 형질전환된 대장균 균주만을 분리하여 이후의 실험에 사용하였다.

한편, pMAL-p2 플라스미드 벡터는 대장균의 세포막 공간 (periplasmic space)으로 분비되는 말토스 (maltose) 결합 단백질을 가지고 있는데, 얻고자 하는 단백질을 이 말토스 결합 단백질과 연결시켜 세포막 공간으로 같이 빠져 나오도록 하게 함으로써 쉽게 단백질을 분리할 수 있었다.

형질전환된 대장균 균주는 LB 배지에 접종하고 배양기 (fermentor)를 이용하여 대량으로 통기 배양하였다. 본 배양에 들어가기 전에 종배양 (seed culture)을 하여 균주의 성장 단계를 동일하게 하였으며, 37 ℃에서 18시간 동안 O.D. 600=0.42 정도가 되도록 배양하였다.

〈실시예 5〉 단백질의 수거 및 분리

(1) 단백질의 수거

실시예 4에서 배양된 배양액은 4,000g에서 10분간 원심분리하여 모은 다음, Tris 완충용액으로 1회 세척하였다. 이 후 삼투압을 이용하여 배양액 속의 균주 막을 터뜨려서 세포막 공안에 있는 단백질들을 수거하였는데, 구체적인 방법은 다음과 같다.

상기 배양액을 30M Tris 완충용액과 20% 수크로스 (sucrose) 용액에 녹여 원심분리하여 모은 균주를 다시 풀어준 다음 최종 농도가 1 mM이 될 때까지 0.5 M EDTA를 첨가하여 잘 섞어 주었다. 그리고 10분간 흔들어 준 다음 다시 4 ℃에서 8000g로 원심분리하여 상층액은 버리고 균주를 모은 뒤, 침전물에 얼음으로 냉각한 5 mM MgSO₄10 ㎖를 넣고 얼음물 위에서 10분간 흔들어 주었다. 그 뒤 다시 상기와 동일한 조건으로 원심분리하여 상층액에서 원하는 단백질을 얻었다.

(2) 단백질의 분리

삼투압을 이용하여 수거한 단백질에는 이종 단백질이 섞여 있으므로, 다음과 같이 친화 크로마토그래피 (affinity chromatography)를 실시하여 원하는 단백질을 분리하였다.

직경 2.5 ㎝, 길이 10 ㎝인 칼럼 (column)에 아밀로스 수지 (amylose resin)을 채웠는데, 이 때 수지의 양은 칼럼을 통과하는 물질이 1 ㎖당 3 ㎎이 결합할 수 있는 정도로 하였다. 컬럼은 8배 부피의 완충용액으로 세척하고, 상기 (1)의 삼투압 과정에 의해 수거된 단백질 용액을 1 ㎖/min의 속도로 칼럼 속에 주입하였다. 그 뒤 12배 부피의 완충용액으로 칼럼을 세척하고, 완충용액과 10 mM 말토스 (maltose) 혼합 용액을 통과시켜 칼럼 속의 수지에 결합되어 있던 원하는 단백질만을 분리하였다.

단백질은 15개의 튜브에 각각 3 ㎖씩 분리되어 모아졌는데, 분리된 단백질의 양은 자외선 분광기 (UV spectrophotometer)로 280 nm에서의 흡광도로부터 측정하였으며, SDS-PAGE로 순도를 확인하였다.

〈실시예 6〉 단백질의 염색

상기 실시예 1에서 분리된 혈장, 혈구 성분 및 실시예 5에서 얻어진 단백질을 브로모페놀 블루 (bromophenol blue), 코마시 블루 염색 시약 (Coomassie brilliant blue R-250), 화이트 (White) 시약 또는 실버 스테이닝(silver staining) 방법 (Wray et. al., Anal. biochem. 1981, 118, 197-203)을 사용하여 충분히 염색하였다 (표 1 참조).

단백질의 염색

시 료		염색 시약/방법
혈 장	실시예 6-1실시예 6-2실시예 6-3	브로모페놀 블루코마시 블루 R-250실버 스테이닝
배양된단백질	실시예 6-4실시예 6-5실시예 6-6	브로모페놀 블루코마시 블루 R-250실버 스테이닝
적혈구	실시예 6-7실시예 6-8실시예 6-9실시예 6-10	브로모페놀 블루코마시 블루 R-250화이트 시약실버 스테이닝

(1) 브로모페놀 블루 염색

물과 메탄올을 1 : 1의 비율로 섞어 90 ㎖를 준비한 다음 여기에 아세트산을 10 ㎖ 첨가하고 여기에 브로모페놀 블루 시약을 첨가하여 전체 농도 0.16%로 하여 염색 용액을 제조하였다. 단백질을 염색용액 속에 담그고 2시간 이상 천천히 흔들어 주어 염색하였다. 이 염색에 의해 단백질은 청색으로 염색되었다.

(2) 코마시 블루 염색

물과 메탄올을 1 : 1의 비율로 섞어 90 ㎖를 준비한 다음 여기에 아세트산을 10 ㎖ 첨가하고 여기에 코마시 블루 (Coomassie brilliant blue R-250) 시약을 0.25 g 더 첨가하여 염색 용액을 제조하였다. 단백질은 염색용액 속에 담그고 2시간 이상 천천히 흔들어 주어 염색하였다. 이 염색에 의해 단백질은 청색으로 염색되었다.

(3) 실버 스테이닝

실버 스테이닝 (silver staining) 방법 (Wray et. al., Anal. biochem. 1981, 118, 197-203)에 의한 염색은 표 2의 용액을 가지고 실시하였다. 먼저 용액 1로 5분간, 용액 2로 5분간 단백질을 염색한 후 용액 3으로 다시 30분간 염색하였다. 그리고 나서 용액 4로 5분간 단백질을 염색하고 용액 5로 5분간 3번 염색한 후 용액 6으로 5분간 염색하였으며, 최종적으로는 용액 7로 5분간 염색하였다. 이 염색에 의하여 단백질은 갈색으로 염색되었다.

실버 스테이닝의 용액

용액 번호	조 성
용액 1	50% 메탄올 + 12% 아세트산
용액 2	10% 메탄올 + 5% 아세트산
용액 3	0.1% K₂Cr₂O₇+ 20 ㎕/100 ㎖ HNO₃
용액 4	0.2% AgNO₃
용액 5	3% 탄산나트륨
용액 6	3% 탄산나트륨 + 50 ㎕37% 포름알데히드
용액 7	3% 아세트산

〈실시예 7〉 적혈구의 고체화

상기 실시예 6에서 염색된 혈액 중 혈구 성분은 따로 고체화하여 분말 형태로 만들었다. 즉, 상기 분리된 적혈구를 -70℃에서 동결건조시킨 다음 진공상태에서 건조시키고 분쇄기로 분쇄하여 분말 상태로 만들어 이용하였다.

〈실시예 8〉 단백질을 사용하여 장식된 제품의 제조 (1)

본 발명의 바람직한 실시예 중 하나로 카드형 제품을 위하여 다음과 같이 단백질이 삽입 또는 부착된 제품을 제조하였다 (도 1 참조).

지름 2 mm, 길이 3 cm인 투명 튜브에 상기 실시예 6에서 제조된 혈장을 삽입하고 완전 밀봉하였다. 혈장이 삽입된 상기 튜브는 공여자의 싸인, 사진, 시리얼 번호 또는 단백질의 설명 등이 포함되도록 먼저 통상의 방법에 따라 제조된 카드의 정해진 위치에 에폭시를 가지고 부착하였다.

〈실시예 9〉 단백질을 사용하여 장식된 제품의 제조 (2)

공여자의 싸인, 사진, 시리얼 번호 또는 단백질의 설명 등이 포함되도록 먼저 통상의 방법에 따라 제조된 카드의 정해진 위치에 넓이 2 mm, 길이 3 cm, 깊이 1 mm가 되도록 홈을 판 후, 거기에 상기 실시예 7에서 제조된 분말 상태의 적혈구를 넣고 에폭시 등 통상의 투명 접착제로 카드에 완전히 접착시킴과 동시에 밀봉하였다.

〈실시예 10〉 단백질을 사용하여 장식된 제품의 제조 (3)

본 발명의 바람직한 실시예 중 하나로 열쇠고리형 제품을 위하여 다음과 같이 단백질이 삽입된 제품을 제조하였다 (도 2 참조).

너비 2 mm, 길이 3 cm, 깊이 2 mm의 홈이 내부에 생기도록 투명 아크릴을 제조할 수 있는 금형을 사용하여, 길이 7 cm, 지름 1 cm의 한 쌍인 두 쪽의 투명 아크릴 막대를 통상의 방법으로 제조하였다. 투명 아크릴에 파여진 홈에 상기 실시예 6에서 제조된 혈장 성분을 넣은 후, 스프레이 강력 접착제 등 통상의 접착제로 두 아크릴을 완전히 밀봉하여 접착시켰다. 또한 상기 혈장이 특정한 공여자의 것임을 나타내기 위하여, 상기 아크릴 막대 외에 따로 열쇠고리에 스티커 인쇄, PVC 인쇄 또는 실크 인쇄 등의 방법을 이용하여 공여자의 사진, 싸진 또는 단백질의 설명 등을 첨가하였다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 제품의 장식에서 기존에는 쓰이지 않던 단백질이라는 새로운 형태의 물질을 사용한 장식품을 제공하고 있으며, 본 방법의 발명에 의해 단백질을 사용하여 장식한 제품은 단백질 공여자만의 특징적인 가치가 부여되어 그 제품의 소유자로 하여금 공여자와 함께 한다는 이미지를 극대화시키는 효과를 나타낼 수 있다.

Claims

공여자로부터 채취한 단백질을 분리하여 염색한 다음 액상 성분을 제품에 주입하거나 고체 성분을 제품에 부착시킴으로써 제조되는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 단백질은 공여자의 혈액, 침, 피부 조직 등 신체의 조직 또는 분비물로부터 얻어지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 단백질은 공여자의 유전자를 증폭시켜 플라스미드 벡터에 클로닝하고 대장균에 형질도입하여 얻어진 형질전환체를 배양하여 그 배양물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 공여자의 단백질은 겔 전기영동 (gel electrophoresis), SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate - polyacrylamide gel electrophoresis), 투석 (dialysis), 겔 여과 크로마토그래피 (gel-filtration chromatography), 이온 교환 크로마토그래피 (ion exchange chromatography), 친화 크로마토그래피 (affinity chromatography), 원심분리, 솔팅 아웃 (salting out), 이소일렉트릭 포커싱 (isoelectric focusing), ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) 및 웨스턴 블럿 (Western blotting) 중 하나 이상의 방법에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 염색은 브로모페놀 블루 (bromophenol bule), 코마시 블루 (Coomassie brilliant blue R-250) 또는 화이트 (White) 시약의 염색 용액을 사용하거나 또는 실버 스테이닝 (silver staining)법으로 실시하는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 단백질의 액상 성분, 특히 혈액의 혈장은 방부제로서 글리세롤 (glycerol)을 첨가하여 제품에 주입하는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 고체 성분은 단백질, 특히 혈액 중 혈구 성분인 적혈구, 백혈구 또는 혈소판을 동결건조법으로 고체화하고 분쇄하여 분말인 상태로 제품에 부착하는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 단백질은 액상 성분을 투명한 튜브에 주입하여 제품에 장착하거나 고체 성분을 제품의 표면 위에 놓고 통상의 투명 스티커 또는 에폭시 (epoxy) 등의 투명 접착제를 사용하여 부착시키는 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.
제 1 항에 있어서, 장식품은 팔찌, 목걸이, 머리띠 등의 장신구류, 인형, 악세사리, 열쇠고리, 가방고리용 카드, 휴대폰용 악세사리, 비디오테이프, 음반 및 그 케이스, 가방, 필통, 필기구, 노트 등의 문방구류 및 친척 간 계보 작성표 등인 것을 특징으로 하는 단백질을 이용한 장식품.