[go: up one dir, main page]

KR20060094211A - 미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의순수 분리방법 - Google Patents

미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의순수 분리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060094211A
KR20060094211A KR1020050015193A KR20050015193A KR20060094211A KR 20060094211 A KR20060094211 A KR 20060094211A KR 1020050015193 A KR1020050015193 A KR 1020050015193A KR 20050015193 A KR20050015193 A KR 20050015193A KR 20060094211 A KR20060094211 A KR 20060094211A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solution
mitochondria
supernatant
centrifugation
pellet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020050015193A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100663888B1 (ko
Inventor
한진
김나리
염재범
허대영
주현
Original Assignee
인제대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인제대학교 산학협력단 filed Critical 인제대학교 산학협력단
Priority to KR1020050015193A priority Critical patent/KR100663888B1/ko
Publication of KR20060094211A publication Critical patent/KR20060094211A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100663888B1 publication Critical patent/KR100663888B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07FCOIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F19/00Complete banking systems; Coded card-freed arrangements adapted for dispensing or receiving monies or the like and posting such transactions to existing accounts, e.g. automatic teller machines
    • G07F19/20Automatic teller machines [ATMs]
    • G07F19/201Accessories of ATMs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4884Other medical applications inducing physiological or psychological stress, e.g. applications for stress testing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/147Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units using display panels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 동물조직으로부터 미토콘드리아를 얻을 수 있도록 헤페스(HEPES), 수크로오스, D-만니톨, 비에스에이(BSA), 이디티에이(EDTA), 류펩틴, 펩스타인-A, 피엠에스에프(PMSF) 및 디티티(DTT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 분리용 용액 및 미토콘드리아의 분리에 있어서, 상기 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법을 제공한다.
본 발명의 용액 및 방법을 이용하는 경우 세포내 기타 물질들을 분리 제거하여 목표로 하는 미토콘드리아만을 분리 추출할 수 있을 뿐만 아니라, 생산효율 또한 공지기술보다 매우 우수하다.
미토콘드리아, 원심분리

Description

미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의 순수 분리방법{The solution for separation of mitochondria and separation method of mitochondria using the solution}
도1은 본 발명의 미토콘드리아 순수분리과정을 보여주는 흐름도.
도2 및 도3은 본 발명의 방법으로 분리한 미토콘드리아의 순수 분리 상태를 나타내는 사진.
본 발명은 동물의 조직으로부터 미토콘드리아를 분리하는데 사용되는 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의 분리방법에 관한 것이다.
현재 동물 조직으로부터의 미토콘드리아 분리는,
『(1) 조직을 적출하여 남아있는 혈액을 깨끗이 제거한다.
(2) 조직을 가위로 잘게 조각내어 수크로오스 용액을 첨가하여 마쇄한다. 이때 2 ~ 4℃를 유지하면서 400rpm의 속도로 조심스럽게 왕복하면서 마쇄하며, 조 직 균질액을 준비한다.
(3) 상기 균질액을 모두 취하여 750×g에서 10분간 원심분리한 후, 상층액을 모아 15,000×g에서 다시 원심분리한다.
(4) 침전물에 수크로오스 용액을 첨가하여 녹인 후, 수크로오스 농도 구배 원심분리법으로 미토콘드리아 분획을 분리한다.
(5) 얻어진 미토콘드리아 분획을 수크로오스 용액에 희석 시킨 후 15,000×g에서 원심 분리』하는 과정을 통해 수행하고 있다.
그러나, 상기의 전형적인 미토콘드리아 분리방법은 리틀 플라스마 멤브레인(little plasma membrane) 또는 미크로소말(microsomal)에 의해 쉽게 오염되는 심각한 문제점이 있다.
미토콘드리아 순수분리의 용이성은 미토콘드리아-관련 질환연구와 치료타겟 발굴에 매우 중요하다. 그러나, 예전에 수행되었던 미토콘드리아 순수분리 기술로는 미토콘드리아와 세포내 타 물질들, 특히 단백질, 유전자 물질들의 오염으로 인하여 미토콘드리아 자체만이 지닌 유전자 및 이들 단백질 물질과의 구분이 어려웠다.
이에 본 발명의 목적은 상기 공지의 기술이 가지고 있는 문제점, 즉 세포내 타물질의 오염을 막을 수 있고, 최대한 많은 양의 미토콘드리아를 분리할 수 있는 새로운 분리방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 헤페스(HEPES), 수크로오스, D-만니톨, 비에스에이(BSA), 이디티에이(EDTA), 류펩틴, 펩스타인 A, 피엠에스에프(PMSF)및 디티티(DTT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 분리용 용액 및 미토콘드리아의 분리에 있어서, 상기 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서는 헤페스(HEPES=N-2-HydroxyEthylPiperazine-N'-2- Ethane Sulfonicacid), 수크로오스, D-만니톨, 비에스에이(BSA=Bovine Serum Albumin), 이디티에이(EDTA =EthyleneDiamineTetraAceticacid), 류펩틴(leupeptin), 펩스타인A(pepstain A), 피엠에스에프(PMSF=PhenylMethylSulfonylFluoride) 및 디티티(DTT=DiThioThreitol)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 분리용 용액을 제공한다.
상기 조성물 용액의 조성비는 바람직하게는 2mM 헤페스, 0.7M 수크로오스, 0.21M D-만니톨, 73μM 비에스에이, 0.1mM 이디티에이, 1μg/mL 류펩틴, 1μg/mL 펩스타인 A, 0.1mM 피엠에스에프 및 0.1mM 디티티로 조성되고, pH는 7.4인 것이 좋 다(이하, 이와 같이 조성된 용액을 편의상 "H-용액"이라 칭함).
상기 미토콘드리아 분리용 용액은 미토콘드리아의 분리에 있어서 버퍼로 사용되는데, 오염원들을 효과적으로 용액 중으로 배출하는 역할을 하지만, 미토콘드리아막에는 영향을 주지 않아 미토콘드리아를 효율적으로 분리할 수 있다.
또한, 본 발명은 미토콘드리아의 분리에 있어서, 상기에 기재된 용액을 버퍼로 사용하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법을 제공한다. 미토콘드리아의 분리는 공지의 방법을 사용해서 수행할 수도 있으나, 바람직하게는 조직의 무게를 측정하여 기록하고, 즉시 H-용액을 첨가하여 피를 제거하는 단계(1); 피가 제거된 조직을 블랜더(blender)로 옮기고, H-용액을 첨가한 다음 갈아주어서 현탁액을 얻는 단계(2); 현탁액을 원심 분리하는 단계(3); 원심분리 후 미토콘드리아를 포함한 상층액을 분리하는 단계(4); 모아진 상층액을 원심분리한 뒤 상층액을 제거하는 단계(5); 상층액이 제거된 펠렛을 H-용액에 재현탁시킨 후, 원심 분리하는 단계(6); 원심분리후 상층 펠렛은 H-용액으로 녹여 제거하고, 하층에 강하게 응축된 미토콘드리아 함유 펠렛을 분리하는 단계(7)로 수행하는 것이 좋다. 이상과 같이 분리된 미토콘드리아 함유 펠렛은 보존용으로 -20℃에서 1년 간 보존가능하다.
이때, 회수되는 미토콘드리아의 수율을 높이고자, 더욱 바람직하게는 상기 단계(2)에서 첨가되는 H-용액은, 단계(1)에서 측정한 조직의 무게 대비 2배 부피( 예, 조직이 1kg 무게일 경우 H-용액 2 Liter)인 것이 좋고, 상기 단계(2)의 현탁액을 얻기 위해 갈아주는 과정은 4분 간격으로 5번 수행하는 것이 좋다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 단계(3)의 원심분리는, 1100×g의 속도로 3 분간 수행하는 것이 좋으며, 상기 단계(5)의 원심분리는, 20000×g, 20분간 수행하는 것이 좋다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 단계(6)의 원심분리는, 20000×g의 속도로 수행하는 것이 좋다.
한편, 바람직하게는 미토플라스트(mitoplast)를 제거하여 더욱 순수한 형태로 미토콘드라이를 얻기 위해 디지토닌(digitonin)류의 계면활성제를 사용하는 단계(8)를 추가로 포함하는 것이 좋다.
이때, 더욱 더 순수한 분리를 위하여, 바람직하게는 상기 디지토닌류의 계면활성제를 사용하는 단계(8)는, 단계(7)로부터 얻은 펠렛을 H-용액에 재현탁하여 미토콘드리아 용액을 제조하는 단계(가); 디지토닌을 H-용액 중 비에스에이(BSA)를 제외시킨 용액에 녹이고 냉각시켜 디지토닌 용액을 제조하는 단계(나); 냉각된 디지토닌 용액을 상기 단계(가)에서 제조한 미토콘드리아 용액에 첨가 한 후 교반하는 단계(다); 교반 후, H-용액을 첨가하여 원심분리하여 상층액을 제거하는 단계( 라); 및 상층액이 제거된 펠렛을 H-용액으로 재현탁하여 다시 원심 분리하여 미토플라스트를 함유하는 펠렛을 제거하고, 미토콘드리아를 함유하는 상층액을 회수하는 단계(마)로 구성되는 것이 좋다.
이때, 더욱 바람직하게는 상기 단계 (나)에서 사용된 디지토닌은, 그 사용량이 미토콘드리아 단백질 1 g당 0.11 g인 것이 좋고, 상기 단계(나)에서의 냉각은, 4℃로 수행하는 것이 좋다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 단계(다)에서의 교반은, 15분간 수행하는 것이 좋으며, 상기 단계(라)에서의 첨가되는 H-용액의 양은 단계(7)로부터 얻은 펠렛 무게 대비 3배 상응하는 부피(예, 펠렛 1 g 무게일 경우 H-용액은 3 ml)인 것이 좋다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 단계(라)에서의 원심분리는,10000×g의 속도로 10분 간 수행하는 것이 좋다.
한편, 본 발명은 상기의 단계(4)에서 상층액으로 분리되지 못하고 펠렛에 갇힌 미토콘드리아(trapped mitochondria)를 분리하기 위하여 단계(4)에서 얻어진 상층액이 분리되고 남은 펠렛을 H-용액으로 재현탁한 후, 재균질화하여 원심 분리함으로써, 미토콘드리아를 함유하고 있는 상층액을 분리하는 단계(a); 상기에서 분리 된 상층액을 원심분리하는 단계(b); 원심분리 후 회수된 펠렛을 H-용액에 재현탁하고 원심분리하는 단계(c); 원심분리 후 회수된 펠렛을 H-용액에 재현탁한 후, 원심 분리한 다음 상층액을 버리는 단계(d); 및 상층액을 버리고 남은 펠렛을 H-용액에 재현탁시킨 후, 원심분리하는 단계(e)로부터 회수한 상층액을 상기 단계(5)에 기재된 "모아진 상층액"에 첨가하여 이후의 단계를 수행하는 것이 좋다.
이상의 방법을 추가함으로서 갇힌(trapped) 미토콘드리아까지 회수할 수 있으므로 더욱 많은 양의 미토콘드리아를 샘플로부터 회수할 수 있는 장점이 있다.
한편, 회수되는 미토콘드리아의 수율을 높이고자, 더욱 바람직하게는 상기 단계(b)의 원심분리는, 6780×g의 속도로 15분간 수행하는 것이 좋고, 상기 단계(c)의 원심분리는, 20000×g의 속도로 10분간 수행하는 것이 좋다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 단계(d)의 원심분리는, 20000×g의 속도로 수행하는 것이 좋으며, 상기 단계(e)의 원심분리는, 3000×g의 속도로 3분간 수행하는 것이 좋다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 단계(e)의 원심분리 후, 상층액을 분리하고 남은 펠렛을 H-용액으로 재현탁하여 원심분리한 후 상층액을 회수하여, 단계(e)의 원심분리로 회수된 상기의 상층액과 혼합하는 단계를 추가로 포함하는 것이 좋다.
펠렛을 반복해서 재현탁시키고 원심분리함으로써, 갇힌 미토콘드리아를 더욱 많이 회수할 수 있다. 갇힌 미토콘드리아가 많은 경우, 재현탁 및 원심분리는 필요에 따라 1회 이상 실시할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 조직으로부터 많은 양의 순수한 미토콘드리아를 분리하는 방법으로, 본 발명의 미토콘드리아 분리 방법은 리틀 플라스마 멤브레인(little plasma membrane) 또는 미크로소말(microsomal)에 의한 오염을 최소화 하고, 특히 리보좀과 같은 소기관의 오염을 최소화하기 위해 미토플라스트(mitoplast)를 분리하는 과정을 선택적으로 포함한다.
따라서 종래 미토콘드리아 분리 방법에 비해 많은 양의 순수한 미토콘드리아를 효과적으로 분리해낼 수 있다. 또한, 본 발명은 조직으로부터 대량의 미토콘드리아를 30분 이내에 순수하게 분리할 수 있게 한다.
한편, 본 발명의 미토콘드리아 순수분리기술은 인간, 기니픽, 토끼, 쥐, 마우스, 어류, 갑각류, 양서류, 미생물종 등 미토콘드리아를 세포내부에 지니고 있는 다양한 생물종의 세포 샘플에 적용 가능하다.
본 발명인 미토콘드리아 순수분리기술은 미토콘드리아 이중막과 표면단백질 들에 전혀 손상을 주지않고 그 자체기능을 완벽하게 수행할 수 있는 장점을 제공한다.
도1은 본 발명의 미토콘드리아 순수분리 과정을 나타내는 흐름도를 나타낸다.
이상, 본 발명의 구성을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예1: 본 발명에 의한 미토콘드리아의 분리
1. 쥐의 간조직의 무게를 측정하여 기록하고, 즉시 본 발명에서 제조한 용액이하, 'H-용액'이라 함; 2mM 헤페스(HEPES), pH 7.4, 0.7M 수크로오스, 0.21M D-마니톨, 73μM 비에스에이(BSA), 0.1mM 이디티에이(EDTA), 1μg/mL 류펩틴(leupeptin), 1μg/mL 펩신A(pepstain A), 0.1mM 피엠에스에프(PMSF), 0.1mM 디티티(DTT)을 이용하여 피를 제거하였다.
2. 조직을 블렌더(blender)로 옮기고, 상기 무게의 2배에 상응하는 부피의 H-용액을 첨가한 다음 4분 간격으로 5번 갈아줌으로써 현탁액을 제조하였다.
3. 현탁액을 1100×g, 3 분간 원심분리하였다.
4. 이 후, 미토콘드리아를 포함한 상층액을 조심스럽게 옮겼다. 이때 남은 펠렛은 손상되지 않은 간, 핵, 갇힌 미토콘드리아(trapped mitochondria)를 포함하 고 있다.
5. 모아진 상층액을 20000×g, 20분 간 원심분리한 뒤 상층액을 제거하였다. 가벼운 층, 즉 펠렛의 윗부분에 존재하는 물질은 깨진 미토콘드리아로 H-용액에 의해 쉽게 녹아 나온다.
6. 아래층의 무거운 펫렛을 H-용액에 재현탁시킨 후, 20000×g에서 원심 분리하였다. 이전처럼 가벼운 상층 펠렛은 H-용액을 이용하여 녹여서 제거하고 미토콘드리아를 함유하고 있는 강하게 응축된 펠렛(tightly packed pellet)은 -20℃에 보관했는데, 1년간 보관 가능하다.
실시예2: 본 발명에 의한 미토콘드리아의 분리
1. 쥐의 간조직의 무게를 측정하여 기록하고, 즉시 본 발명에서 제조한 용액이하, 'H-용액'이라 함; 2mM 헤페스(HEPES), pH 7.4, 0.7M 수크로오스, 0.21M D-마니톨, 73μM 비에스에이(BSA), 0.1mM 이디티에이(EDTA), 1μg/mL 류펩틴(leupeptin), 1μg/mL 펩신A(pepstain A), 0.1mM 피엠에스에프(PMSF), 0.1mM 디티티(DTT))을 이용하여 피를 제거하였다.
2. 조직을 블렌더(blender)로 옮기고, 상기 무게의 2배에 상응하는 부피의 H-용액을 첨가한 다음 4분 간격으로 5번 갈아줌으로써 현탁액을 제조하였다.
3. 현탁액을 1100×g, 3 분간 원심분리하였다.
4. 이 후, 미토콘드리아를 포함한 상층액을 조심스럽게 옮겼다. 이때 남은 펠렛은 손상되지 않은 간, 핵, 갇힌 미토콘드리아(trapped mitochondria)를 포함하 고 있다.
5. 갇힌 미토콘드리아를를 추출하기 위하여 펠렛을 H-용액으로 재현탁하여 재균질화한 후 원심분리하였다. 미토콘드리아를 함유하고 있는 이 상층액을 후-핵상층액(post-nuclear supernant; PNS)이라 부른다.
6. 상기의 PNS를 6780×g, 15분 간 원심 분리하여 펠렛을 회수하였다.
7. 회수된 펠렛을 H-용액에 재현탁하고 20000×g, 10분간 원심분리하였다. 상층액은 셀룰라 마이크로좀(cellular microsome) 등을 포함하고 있으므로 버렸다. 갇힌 마이크로좀(trapped microsome)을 제거하기 위해 펠렛을 H-용액에 재현탁한 후, 20000×g에서 원심분리한 다음 상층액을 버렸다.
8. 대-마이크로좀 유리 미토콘드리아 펠렛(large-microsome free mitochondrial pellet)을 H-용액에 재현탁시킨 후, 3000×g, 3분간 원심분리하여 상층액을 분리하였다. 이때 펠렛은 잔류핵(residual nuclei), 플라스마 멤브레인(plasma membrane), 리보솜(lysosome) 등 이었다.
9. 상층액은 새로운 튜브(tube)로 옮겼고, 펠렛은 H-용액에 재현탁하여 원심분리한 뒤 전기의 튜브에 첨가하여 상층액을 취합했다.
10. 상기 "9" 및 "4"로부터 취합한 상층액을 20000×g, 20분간 원심분리한 뒤 상층액을 제거하였다. 가벼운 층, 즉 펠렛의 윗부분에 존재하는 물질은 깨진 미토콘드리아로 H-용액에 의해 쉽게 녹아 나온다.
11. 아래층의 무거운 펫렛을 H-용액에 재현탁시킨 후, 20000×g에서 원심 분리하였다. 이전처럼 가벼운 상층 펠렛은 H-용액을 이용하여 녹여서 제거하였고 미 토콘드리아를 함유하고 있는 강하게 응축된 펠렛(tightly packed pellet)은 -20℃에 보관하였다
실시예3: 본 발명에 의한 미토콘드리아의 분리
1. 쥐의 간조직의 무게를 측정하여 기록하고, 즉시 본 발명에서 제조한 용액이하, 'H-용액'이라 함; 2mM 헤페스(HEPES), pH 7.4, 0.7M 수크로오스, 0.21M D-마니톨, 73μM 비에스에이(BSA), 0.1mM 이디티에이(EDTA), 1μg/mL 류펩틴(leupeptin), 1μg/mL 펩신A(pepstain A), 0.1mM 피엠에스에프(PMSF), 0.1mM 디티티(DTT))을 이용하여 피를 제거하였다.
2. 조직을 블렌더(blender)로 옮기고, 상기 무게의 2배에 상응하는 부피의 H-용액을 첨가한 다음 4분 간격으로 5번 갈아줌으로써 현탁액을 제조하였다.
3. 현탁액을 1100×g, 3 분간 원심분리하였다.
4. 이 후, 미토콘드리아를 포함한 상층액을 조심스럽게 옮겼다. 이때 남은 펠렛은 손상되지 않은 간, 핵, 갇힌 미토콘드리아(trapped mitochondria)를 포함하고 있다.
5. 갇힌 미토콘드리아를 추출하기 위하여 펠렛을 H-용액으로 재현탁하여 재균질화한 후 원심분리하였다. 미토콘드리아를 함유하고 있는 이 상층액을 후-핵상층액(post-nuclear supernant; PNS)라 부른다.
6. 상기의 PNS를 6780×g, 15분 간 원심 분리하여 펠렛을 회수하였다.
7. 회수된 펠렛을 H-용액에 재현탁하고 20000×g, 10분 간 원심 분리하였다. 상층액은 셀룰라 마이크로좀(cellular microsome) 등을 포함하고 있으므로 버렸다. 갇힌 마이크로좀(trapped microsome)을 제거하기 위해 펠렛을 H-용액에 재현탁한 후, 20000×g에서 원심 분리한 다음 상층액을 버렸다.
8. 대-마이크로좀 유리 미토콘드리아 펠렛(large-microsome free mitochondrial pellet)을 H-용액에 재현탁시킨 후, 3000×g, 3분간 원심분리하여 상층액을 분리하였다. 이때 펠렛은 잔류핵(residual nuclei), 플라스마 멤브레인(plasma membrane), 리보솜(lysosome) 등 이었다.
9. 상층액은 새로운 튜브(tube)로 옮겼고, 펠렛은 H-용액에 재현탁하여 원심분리한 뒤 전기의 튜브에 첨가하여 취합했다.
10. 상기 "9" 및 "4"로부터 취합한 상층액을 20000×g, 20분간 원심분리한 뒤 상층액을 제거하였다. 가벼운 층, 즉 펠렛의 윗부분에 존재하는 물질은 깨진 미토콘드리아로 H-용액에 의해 쉽게 녹아 나온다.
11. 아래층의 무거운 펫렛을 H-용액에 재현탁시킨 후, 20000×g에서 원심 분리하였다. 이전처럼 가벼운 상층 펠렛은 H-용액을 이용하여 녹여서 제거하고 미토콘드리아를 함유하고 있는 강하게 응축된 펠렛(tightly packed pellet)을 회수하였다.
한편, 상기 여러 단계의 분리방법을 사용하여, 우선 리틀 플라스마 멤브레인(little plasma membrane) 또는 마이크로소말(microsomal)에 의한 오염을 줄일 수 있었다. 그러나 오염을 최소화하기 위하여 불완전 미토콘드리아로서 오염원인 미토플라스트(mitoplast)를 분리하는 과정을 하기와 같이 추가로 수행하였다.
12. 상기의 "11단계"로부터 얻은 미토콘드리아 펠렛을 H-용액에 재현탁하였다. 이때, 디지토닌(미토콘드리아 펠렛 무게 1g 대비 약 0.11 g의 디지토닌 양)을 약 10 mL의 H-용액(BSA를 제외시킨 H-용액)에 녹였다. 디지토닌을 첨가한 용액은 녹을 때까지 교반하면서 약간 끓여준 다음, 다 녹으면 4℃에서 1시간 방치하여 냉각시켰다.
13. 차게 준비되어진 디지토닌 용액을 "12단계"에서 현탁한 미토콘드리아 용액에 첨가 한 후 15분간 교반하였다.
14. 이후, 측정한 "12"의 미토콘드리아 펠렛 무게 대비 3배 부피(예, 펠렛 1 g 무게일 경우 H-용액 3 ml)에 해당하는 만큼 H-용액을 첨가하여 10000×g, 10분간 원심분리하였다. 상층액은 바깥 미토콘드리아 막(outer mitochondrial membrane)을 포함하는 분획이므로 제거하든지, 다른 실험에 필요하다면 보관할 수 있다.
15. 상기 "14단계"에서 회수된 펠렛은 H-용액에 재현탁하여 다시 원심 분리한다. 이렇게 얻어진 펠렛이 오염원인 미토플라스트를 함유하는 분획이고 상층액이 순수한 미토콘드리아를 함유하는 분획이다.
실험예1: 분리한 미토콘드리아의 순도 조사
도 2는 단백질 전기영동을 통하여 우리가 알고 있는 미토콘드리아 지표 단백질(ATPase)과 미토콘드리아에는 존재하지 않지만 다른 기관에 존재하는 지표 단백질(Cav)의 항체를 이용하여 단백질의 존재 유무를 관찰하는 실험결과를 나타낸다.
먼저, 1번 레인에 미토콘드리아를 제외한 상층액을 그리고 2번 레인은 순수 분리되어진 미토콘드리아 단백질을 전기영동하였다.
Cav 의 경우 미토콘드리아에는 없지만 세포막에 존재하는 단백질로 미토콘드리아 단백질(레인2)에서는 관찰되지 않았고, 미토콘드리아 지표 단백질인 "ATPase"는 미토콘드리아 단백질에서만 관찰되어졌다.
도 3의 실험은 미토콘드리아에 선택적으로 발색반응을 하는 형광지표물질(MitoTracker)을 이용하여 미토콘드리아를 발색 반응시켜 공초점 현미경(confocal microscopy)를 이용하여 관찰하였다. 관찰 결과 순수하게 분리되어진 미토콘드리아가 붉은 색으로 염색되어진 것을 관찰할 수 있었다.
따라서 이상의 결과로 부터 우리가 분리한 미토콘드리아가 다른 소기관의 오염 없이 순순하게 잘 분리되어 졌다는 것을 알 수 있었다.
이상, 상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 동물조직으로부터 미토콘드리아를 얻을 수 있는 용액 및 원심분리를 통한 미토콘드리아의 순수 분리 방법을 제공하는 바, 그로부터 세포내 타물질들을 분리하여 순수한 미토콘드리아를 분리할 수 있고, 그 양 또한 공지기술의 방법보다 많은 뛰어난 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 헤페스(HEPES), 수크로오스, D-만니톨, 비에스에이(BSA), 이디티에이(EDTA), 류펩틴, 펩스타인 A, 피엠에스에프(PMSF) 및 디티티(DTT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 분리용 용액.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용액의 조성은,
    2mM 헤페스, 0.7M 수크로오스, 0.21M D-만니톨, 73μM 비에스에이, 0.1mM 이디티에이, 1μg/mL 류펩틴, 1μg/mL 펩스타인 A, 0.1mM 피엠에스에프 및 0.1mM 디티티로 조성되고, pH는 7.4인 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 분리용 용액.
  3. 미토콘드리아의 분리에 있어서, 제1항에 기재된 용액을 버퍼로 사용하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 분리는,
    조직의 무게를 측정하여 기록하고, 즉시 제1항의 미토콘드리아 분리용 용액을 첨가하여 피를 제거하는 단계(1);
    피가 제거된 조직을 블랜더로 옮기고, 제1항의 미토콘드리아 분리용 용액을 첨가한 다음 갈아주어서 현탁액을 얻는 단계(2);
    현탁액을 원심 분리하는 단계(3);
    원심분리 후 미토콘드리아를 포함한 상층액을 분리하는 단계(4);
    모아진 상층액을 원심분리한 뒤 상층액을 제거하는 단계(5);
    상층액이 제거된 펠렛을 제1항의 용액에 재현탁시킨 후, 원심 분리하는 단계(6); 및
    원심분리후 상층 펠렛은 제1항의 용액으로 녹여 제거하고, 하층에 강하게 응축된 미토콘드리아 함유 펠렛을 분리하는 단계(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단계(2)에서 첨가되는 제1항의 용액의 양은, 단계(1)에서 측정한 조직 무게의 2배 부피비인 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법;
  6. 제4항에 있어서, 상기 단계(2)의 현탁액을 얻기 위해 갈아주는 과정은 4분 간격으로 5번 수행함을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 단계(3)의 원심분리는 1100×g의 속도로 3 분간 수행하고, 상기 단계(5)의 원심분리는 20000×g 속도로 20 분간 수행함을 특징으로 하고, 상기 단계(6)의 원심분리는 20000×g의 속도로 수행함을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  8. 제4항에 있어서, 미토플라스트를 제거하기 위해 디지토닌류의 계면활성제를 사용하는 단계(8)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디지토닌 류의 계면활성제를 사용하는 단계(8)는,
    단계(7)로부터 얻은 펠렛을 제1항의 용액에 재현탁하여 미토콘드리아 용액을 제조하는 단계(가);
    디지토닌을 제1항의 용액 중 비에스에이(BSA)를 제외시킨 용액에 녹이고 냉각시켜 디지토닌 용액을 제조하는 단계(나);
    냉각된 디지토닌 용액을 상기 단계(가)에서 제조한 미토콘드리아 용액에 첨가 한 후 교반하는 단계(다);
    교반 후, 제1항의 용액을 첨가하여 원심분리하여 상층액을 제거하는 단계(라); 및
    상층액이 제거된 펠렛을 제1항의 용액으로 재현탁하여 다시 원심 분리하여 미토플라스트를 함유하는 펠렛을 제거하고, 미토콘드리아를 함유하는 상층액을 회수하는 단계(마)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 단계 (나)에서 사용하는 디지토닌은, 그 사용량이 미토콘드리아 단백질 1 g당 0.11 g임을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 단계(나)에서의 냉각은 4℃로 수행함을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법
  12. 제9항에 있어서, 상기 단계(라)에서의 첨가되는 제1항의 용액의 양은, 단계(7)로부터 얻은 펠렛 무게 대비 3부피비인 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 단계(라)에서의 원심분리는 10000×g의 속도로 10분 간 수행함을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  14. 제4항에 있어서,
    단계(4)에서 상층액이 분리되고 남은 펠렛을 제1항의 용액으로 재현탁한 후, 재균질화하여 원심 분리함으로써, 미토콘드리아를 함유하고 있는 상층액을 분리하는 단계(a);
    상기에서 분리된 상층액을 원심 분리하는 단계(b);
    원심분리 후 회수된 펠렛을 제1항의 용액으로 재현탁하고 원심분리하는 단계(c);
    원심분리 후 회수된 펠렛을 제1항의 용액으로 재현탁한 후, 원심분리한 다음 상층액을 버리는 단계(d); 및
    상층액을 버리고 남은 펠렛을 제1항의 용액으로 재현탁한 후, 원심분리하는 단계(e)로부터 회수한 상층액을 상기 단계(5)에 기재된 모아진 상층액에 첨가하여 이후의 단계를 수행함을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 단계(b)의 원심분리는 6780×g의 속도로 15분간 수행하고, 상기 단계(c)의 원심분리는 20000×g의 속도로 10분간 수행하고, 상기 단계(d)의 원심분리는 20000×g의 속도로 수행하고, 상기 단계(e)의 원심분리는 3000×g의 속도로 3분간 수행하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 단계(e)의 원심분리 후, 상층액을 분리하고 남은 펠렛을 제1항의 용액으로 재현탁하여 원심분리한 후 상층액을 회수하여, 단계(e)의 원심분리로 회수된 상기의 상층액과 혼합하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 미토콘드리아의 분리방법.
  17. 제1항의 용액을 이용하여 제4항의 방법으로 분리한 미토콘드리아 분리 생성물.
KR1020050015193A 2005-02-24 2005-02-24 미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의순수 분리방법 Expired - Fee Related KR100663888B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050015193A KR100663888B1 (ko) 2005-02-24 2005-02-24 미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의순수 분리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050015193A KR100663888B1 (ko) 2005-02-24 2005-02-24 미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의순수 분리방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060094211A true KR20060094211A (ko) 2006-08-29
KR100663888B1 KR100663888B1 (ko) 2007-01-03

Family

ID=37602082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050015193A Expired - Fee Related KR100663888B1 (ko) 2005-02-24 2005-02-24 미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의순수 분리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100663888B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015108246A1 (ko) * 2014-01-14 2015-07-23 최원철 루테리알 및 그 분리·배양 방법
WO2016111552A1 (ko) * 2015-01-06 2016-07-14 권영아 루테리온 및 그 분리·배양방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10590384B2 (en) 2014-01-14 2020-03-17 Luterion Co., Ltd. Luterial and method for isolating and culturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015108246A1 (ko) * 2014-01-14 2015-07-23 최원철 루테리알 및 그 분리·배양 방법
WO2016111552A1 (ko) * 2015-01-06 2016-07-14 권영아 루테리온 및 그 분리·배양방법
US10569194B2 (en) 2015-01-06 2020-02-25 Luterion Co., Ltd. Luterion and separating and culturing methods for same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100663888B1 (ko) 2007-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hofmann et al. Symplekin, a constitutive protein of karyo-and cytoplasmic particles involved in mRNA biogenesis in Xenopus laevis oocytes
Theurkauf Immunofluorescence analysis of the cytoskeleton during oogenesis and early embryogenesis
Ericsson et al. Isolation of fractions rich in human Y sperm
Satori et al. Review on recent advances in the analysis of isolated organelles
Gould The basal bodies of Chlamydomonas reinhardtii. Formation from probasal bodies, isolation, and partial characterization.
Clement The Embryonic Value of the Micromeres in Ilyanassa obsoleta, as Determined by Deletion Experiments
Manjunath et al. Cytoplasmic surface and intramembrane components of rat heart gap junctional proteins
Dunkley et al. The use of isotope-coded affinity tags (ICAT) to study organelle proteomes in Arabidopsis thaliana
Choi et al. Calreticulin enriched as an early-stage encapsulation protein in wax moth Galleria mellonella larvae
Robertson et al. Toxocara canis: proteolytic enzymes secreted by the infective larvae in vitro
CN107033240B (zh) 一种棘球蚴病诊断抗原及其应用
ES2270582T3 (es) Procedimiento de purificacion de prpres a partir de una muestra biologica y sus aplicaciones.
KR100663888B1 (ko) 미토콘드리아 분리용 용액 및 이를 이용한 미토콘드리아의순수 분리방법
EP4502603A1 (en) Biological sample extract solution, and application and use method thereof
JP2008512123A (ja) 精子細胞を単離する方法及びキット
Dutta et al. Engineered-membranes and engineered-micelles as efficient tools for purification of halorhodopsin and bacteriorhodopsin
Sotillo MS-Based Extracellular Vesicle (EVs) Analysis: An Application to Helminth-Secreted EVs
Hochuli et al. Characterization of a 212 kD protein, released into the host by the larva of the endoparasitoid Chelonus inanitus (Hymenoptera, Braconidae)
Robert Isolation and manipulation of salivary gland nuclei and chromosomes
Howe et al. Fractionation of the Coxiella burnetii parasitophorous vacuole
Girard et al. Isolation of clathrin‐coated vesicles by differential and density gradient centrifugation
Streett et al. An evaluation of sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the identification of microsporidia
Zischka et al. Isolation of highly pure rat liver mitochondria with the aid of zone-electrophoresis in a free flow device (ZE-FFE)
Hanocq et al. Characterization of yolk DNA from Xenopus laevis oocytes ovulated in vitro
RU2762489C1 (ru) Способ выделения сперматозоидов из материала аспирации и/или биопсии из придатка и/или яичка для использования в программах экстракорпорального оплодотворения и/или криоконсервации

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

Fee payment year number: 1

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

Fee payment year number: 4

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

PR1001 Payment of annual fee

Fee payment year number: 5

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

PR1001 Payment of annual fee

Fee payment year number: 6

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121011

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Fee payment year number: 7

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Fee payment year number: 8

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Not in force date: 20141227

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

PC1903 Unpaid annual fee

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20141227

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301