Analytical Science and Technology (분석과학)

The Korean Society of Analytical Sciences (한국분석과학회)
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Proteomic analysis of Korean mothers' human milk at different lactation stages; postpartum 1, 3, and 6 weeks

출산 후 경과한 날에 따른 한국인 산모의 모유 단백체 분석

  • Park, Jong-Moon (Department of Pharmaceutics, College of Pharmacy, Gachon University) ;
  • lee, Hookeun (Department of Pharmaceutics, College of Pharmacy, Gachon University) ;
  • Song, Seunghyun (Karl-Franzens-Universitaet Graz) ;
  • Hahn, Won-Ho (Department of Pediatrics, Neonatology, Soon Chun Hyang University) ;
  • Kim, Mijeong (Department of Applied Bioscience, Konkuk University) ;
  • Lee, Joohyun (Department of Applied Bioscience, Konkuk University) ;
  • Kang, Nam Mi (Department of Nursing, Konkuk University)
  • 박종문 (가천대학교 약학대학) ;
  • 이후근 (가천대학교 약학대학) ;
  • 송승현 (그라츠카를프란츠 대학교) ;
  • 한원호 (순천향대 소아과) ;
  • 김미정 (건국대학교 응용생물과학과) ;
  • 이주현 (건국대학교 응용생물과학과) ;
  • 강남미 (건국대학교 간호학과)
  • Received : 2017.08.28
  • Accepted : 2017.12.05
  • Published : 2017.12.25
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Abstract

In this study, patterns of proteome expression were monitored and specifically expressed proteins in human milk were detected in collected human milk after 1 week, 3 weeks, and 6 weeks from delivery. A quantitative shotgun proteomic approach was used to identify human milk proteins and reveal their relative expression amounts. For each sample, two independent human milk samples from two mothers were pooled, and then three replicated shotgun proteomic analyses were carried out. Casein, which is a highly abundant protein in human milk, was removed, and then trypsin was treated to produce a digested peptide mixture. The peptides were loaded in the home-made reversed-phase C18 fused-silica capillary column, and then the eluted peptides were analyzed by using a linear ion-trap mass spectrometer. The relative quantitation of proteins was performed by the normalized spectral count method. For each sample, 81-109 non-redundant proteins were identified. The identified proteins consisted of glycoproteins, metabolic enzyme, and chaperon enzymes such as lactoferrin, carboxylic ester hydrolase, and clusterin. The comparative analysis for the 63 proteins, which were reproducibly identified in all three replications, revealed that 25 proteins were statically significant differentially expressed. Among the differentially expressed proteins, Ig lambda-7 chain C region and tenascin drastically decreased with the delivery time.

이 연구는 출산 후 1, 3, 6주가 경과한 산모에서 얻은 모유의 단백체 발현 양상과 과 발현 단백질을 검출하는 것을 목적으로 하였다. 샷 건 정량 단백체 분석법을 이용하여 모유 중의 단백질을 동정하였고, 각 수유단계 간에 정량적 비교를 하였다. 각 주의 모유 샘플은 두 명의 산모로부터 얻어진 모유를 혼합하였고, 각 샘플 마다 3회 반복 실험을 하였다. Casein은 모유 내에 가장 많이 존재하는 단백질로서 실험의 정확성을 위하여 제거하였고, 트립신을 이용한 절편 화로 모유 단백질들을 펩타이드로 변환하였다. 처리된 펩타이드들은 역상 C18 미세관 크로마토그래피 및 이온-트랩 질량분석기를 이용하여 분석하였으며, Spectra Counting으로 단백질의 정량적 비교를 하였다. 각 샘플 당, 80-109 개의 단백질을 중복 제거한 후 동정하였다. 당화 단백질, metabolic enzyme, 및 lactoferrin, Carboxylic ester hydrolase, Clusterin을 포함하는 chaperon 효소들이 주로 검출되었다. 각 반복실험에서 재현성 있게 검출되는 63개의 단백질에 대한 정량적 비교분석 결과 25개의 단백질이 통계적으로 유의하게 수유단계에 따라 변화하는 것을 확인할 수 있었고, 특히 Ig lambda-7 chain C region과 Tenascin은 시간에 따라 현저하게 감소하였다. 향후 이와 같은 수유 단계에 따른 모유 내 단백의 변화가 생리적으로 가지는 의미에 관하여 추가적인 연구가 필요하다 생각된다.

Keywords

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