Amylase
(AMS)
1.“Amylase”란?
1)Amylase는 합성분비 되는 장소에 따라 췌장 Amylase와 타액 Amylase로 구분한다
2)소화효소의 하나로 Starch , Glycogen 등의 다당류를 Maltose등의 이당류로 가수분해하는 작용이 있다
3)사람에게는 α-Amylase만이 존재하며, α-Amylase는 1분자중에 적어도 1당량의 Ca+2을 함유하며,
Cl-에의해 활성화된다
2.Amylase의 다당류 가수분해 과정
; 타액선에서 분비된 타액 Amylase에 의해 Starch의 대충 분해후 → 췌장에서 분비된 췌장 Amylase에
의해 Starch를 완전히 분해 → 이당류인 Maltose화 된다 → Maltase에 의해 → Glucose로 가수분해 된다
3.Amylase의 분류
1)α-Amylase
⑴Starch (전분) → Maltose , Glucose로 가수분해
⑵동물 , 식물 , 미생물 등에 널리 존재한다
⑶사람에게는 α-Amylase만 존재한다
2)β-Amylase
⑴Starch (전분) → Maltose 단위로 가수분해
⑵식물에 존재
3)γ-Amylase
; Starch (전분) → Glucose 단위로 가수분해
4)Amylase Isoenzyme
4.Amylase의 성질
1)Amylase 분비 촉진 Hormone : Pancreozymin
2)최적 pH 7.0
3)기질
⑴타액 Amylase : 감자 전분에 친화성이 높다
⑵췌장 Amylase : 옥수수 전분에 친화성이 높다
⑶올리고당을 기질로 사용하면 친화성의 차이는 거의 없다
4)활성제
⑴Cl- , Br- , Ca+2 , I2- , ... ... ... 등 음이온이 많다
⑵Cl-는 과량 사용할 때 저해제로 작용 하므로 주의 (0.01M = 10mM 정도 사용)
5)저해제
⑴EDTA , Citrate , Oxalate , NaF 등의 항응고제
⑵Urea , Lipemic Serum
⑶위의 물질들은 Ca+2을 제거시킴과 동시에 활성을 방해한다
5.정상치 : 8～160 Unit
1)Urine : 40～240 Unit/㎖
2)Serum : 60～180 Unit/㎗
6.Amylase Isoenzyme
1)정상혈청중의 Amylase를 한천겔 전기영동에 걸면 S형 (Salivary)이라 불리우는 타액선 유래의 밴드와
P형 (Pancreatic)이라 불리는 췌장 유래 밴드로 분획된다
2)S형은 Pre-γ위치, P형은 Fast-γ위치로 영동한다
7.임상적 의의
1)타액 Amylase (S형 Amylase)
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증가 |
감소 |
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타액선 질환
이하선염
수술 후
신부전 |
하악부나 악부의 방사선 치료 후
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2)췌장 Amylase (P형 Amylase)
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증가 |
감소 |
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급성췌장염
위염
십이지장 궤양
신부전 |
만성췌장염
췌장암의 말기
간경변
당뇨병 |
8.혈청으로 Amylase 측정시 주의사항
1)혈청 Amylase는 실온에서 1주일간 , 4℃에서 수주일간 안정하다
2)타액의 흡입시 혈청치가 70배까지 상승하므로 Pipetting할 때 타액이 들어가지 않도록 주의
3)급성췌장염 발병 후 24～30시간만에 Amylase의 농도가 최고치를 이룬다 (3일 이후에 측정하면 의의가 없다)
4)Amylase의 동태가 급속하므로 Amylase의 반감기가 짧아서 요중의 Amylase를 측정하는 것이 임상적으로 유용하다
※Amylase는 진단적 가치가 조기에 확인된다
9.Amylase 측정법
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측정법 |
Amyloclastic 법 = Iodometry 법 |
Saccharogenic 법 |
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Caraway 법 |
Winshlow 법 |
Somogyi-Nelson 법 |
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원리 |
①전분 (기질)이 Amylase에 의해 가수분해된 후의 전분이 소비된 양을 옥도정기 (I2) 전분반응을 이용하여 측정하는 방법
②옥도정기 전분반응으로 정색되는 쪽이 감소한다 |
전분이 Amylase에 의해 가수분해된 후의 생성된 환원당의 양을 Folin-Wu 법으로 측정하는 방법 |
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①1단계 : 가수분해
Amylase (Serum) Maltase
↓ ↓
Starch → Maltose → Glucose
②2단계 : 옥도정기 전분반응
남은 Starch + I2 → Violet Color |
①1단계 : 계열희석
Starch + Serum → 계열희석
(Amylase)
②2단계 : 옥도정기 전분반응
남은 Starch + I2 → Brown Color
③3단계 : 종말점을 찾는다
색조변화를 확인하여 |
①1단계 : 가수분해
Amylase (Serum) Maltase
↓ ↓
Starch → Maltose → Glucose
②2단계 : Folin-Wu 법으로 환원당 측정
Alkali , Boiling
↓
Glucose + Cu+2 → Gluconic acid + Cu2+
(Folin-Wu PFF)
Cu2+ + Mo+6 → Cu+2 + Mo+4
(Blue Color) |
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시약 |
Starch Substrate
* Soluble Starch : 기질
* Benzoic acid : 방부제
* NaCl : 효소 활성제
* Na2HPO4 (인산일수소나트륨)
* KH2PO4 (인산이수소칼륨)
0.02N I2 용액 : 지시제 |
Starch Substrate
I2 용액 |
Starch Substrate
Alkaline Coppre Solution (Cu+2)
0.25% Benzoic acid : 방부제
Mo+6 (Phosphomolybdate) : 발색제
Acid sod. chloride 용액 : pH 및 전해질의 조건을 효소활성에 적당케 함 |
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활성제 |
Cl- , I- , Br- , Ca+2 |
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최적 pH |
pH 7.0 |
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반응시간 |
37℃ , 7분 30초 |
100℃ , 30분 |
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Color |
Violet |
Brown |
Blue (Mo+4) |
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파장 |
660㎚ |
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620㎚ |
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단위 |
Caraway Unit
; 혈청 100㎖가 전분과 37℃ 15분 동안 반응하여 전분 5㎎을 가수 분해할 때의 효소 활성도 |
혈청 1㎖가 가수분해 시키는 전분 용액을 ㎖수로 표시 |
Somogyi Unit
; 혈청 100㎖가 전분과 37℃ 30분 동안 반응하여 생성된 환원당의 ㎎수로 표시 |
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정상치 |
Serum 60～160 Unit/㎗
Urine 17～290 Unit/hr |
Serum 8～64 Unit/㎖
Urine 8～32 Unit/hr |
Serum 40～150 Unit/㎗
Urine 43～245 Unit/hr |
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비고 |
⑴Iodometry 법의 종류
①Caraway 법
②Winshlow 법
③Wohlgemuth 법
④Smith-Roe 법 |
⑴Saccharogenic 법의 종류
①Somogyi-Nelson 법
②Henry 법
③Meyer 법
④Sax 법 |
※요오드전분반응에서 Amylase의 활성치가 높을수록 반응색의 강도는 약해진다
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측정법 |
Chromogenic 법 |
효소법 |
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Blue Starch 법 |
Maltopentaose Hexokinase 법 |
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원리 |
색소를 결합시킨 불용성 기질를 Amylase로 가수분해시킨 후 유리되는 가용성의 색소표지 저분자 기질을 원심분리하여 상청의 가용성 색소를 비색정량하는 방법 |
기질을 Amylase로 가수분해시켜 생성된 생성물에 효소를 공역시켜 비색정량하는 방법 |
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①1단계 : 가수분해
Amylase (Serum)
↓
Blue Starch → 청색 가용성 생성물 (색소결합 올리고당)
②2단계 : 원심분리
; 청색의 가용성 생성물을 원심분리하여 상청의 가용성 색소의 흡광도를 구한다 |
Amylase (Serum)
↓
Maltopentaose (G5) → Maltotriose (G3) + Maltose (G2)
α-Glycosidase
↓
Maltose (G2) + Maltotriose (G3) → 5Glucose
Hexokinase
↓
Glucose + ATP → G-6-P + ADP
G-6-P DH
↓
G-6-P + NAD+ → 6-Phospogluconate + NADH + H+ |
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시약 |
Blue Starch : 기질
* Starch
* 인산나트륨
* NaCl : 효소 활성제
* NaN3 : 방부제
0.5N NaOH : 반응정지액 |
Maltopentaose : 기질
α-Glycosidase
Hexokinase
ATP
G-6-P DH (Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase)
NAD+ |
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활성제 |
Cl- , I- , Br- , Ca+2 |
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반응시간 |
37℃ , 30분 |
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최적 pH |
pH 7.0 |
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Color |
Blue (가용성 색소) |
Colorless (NADH) |
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파장 |
620㎚ |
340㎚ |
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단위 |
Somogyi Unit 사용 |
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정상치 |
Serum 60～226 Unit/㎗
Urine 30～370 Unit/hr |
Serum 20～110 Unit/L
Urine 1～17 Unit/hr |
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비고 |
⑴Chromogenic 법의 종류
①Blue Starch 법
②Dy Amyl 법
③Amylochrome 법
④Phadabas 법 |
⑴효소법의 종류
①Maltopentaose Hexokinase 법
②Para-Nitrophenol Maltoheptaoside 법 |
※위의 측정방법 이외에도
* Viscosimetric 법 : 점도가 있는 전분용액이 Amylase에 의해 가수분해되면 남은 전분용액의 점도가 감소한다 (점도 측정)
* Turbidimetric 법 : 혼탁한 전분용액이 Amylase에 의해 가수분해 되면 남은 전분용액의 혼탁이 감소한다 (혼탁도 측정)
