쿠마시 브릴리언트 블루

3. 염료의 특성

쿠마시 브릴리언트 블루 염료는 용액의 산성도(pH)에 따라 색이 변하며, 단백질이나 도데실황산 나트륨(SDS)과 같은 특정 화학 물질과 결합하는 성질을 가지고 있다. 이러한 성질은 브래드포드 분석법 등 단백질 농도 측정에 활용된다.

3. 1. 화학적 성질

3. 2. 색 변화와 산도(pH)

3. 3. 단백질과의 결합

4. 생화학 분야의 응용

쿠마시 브릴리언트 블루 R-250은 1963년 파제카스 드 생 그로스와 동료들이 단백질 시각화에 처음 사용했다. 단백질 샘플은 아세트산 셀룰로스 시트에서 전기영동으로 분리되었다. 그런 다음 시트를 단백질 밴드를 고정하기 위해 술포살리실산에 담그고 염료 용액으로 옮겼다.^[11]

1965년, Meyer와 Lambert는 폴리아크릴아마이드 젤에서 전기영동 분리 후 단백질 샘플을 염색하기 위해 쿠마시 브릴리언트 블루 R-250을 사용했다. 그들은 메탄올, 아세트산 및 물을 포함하는 염료 용액에 젤을 담갔다. 염료가 단백질뿐만 아니라 폴리아크릴아마이드 젤도 염색했기 때문에 단백질 밴드를 시각화하기 위해 젤을 탈색해야 했는데, 이를 전기영동으로 수행했다.^[12] 이후 연구에서는 아세트산 용액을 사용하여 폴리아크릴아마이드 젤을 성공적으로 탈색할 수 있다고 보고했다.

1967년에는 G 형태의 염료를 사용하여 폴리아크릴아마이드 젤에서 단백질 밴드를 시각화한 최초의 보고서가 발표되었으며, 염료는 메탄올을 함유한 아세트산 용액에 용해되었다.^[13] 그 후, 메탄올이 없는 트리클로로아세트산 용액에서 G 형태의 염료 콜로이드를 사용하여 폴리아크릴아마이드를 염색하지 않고 단백질 밴드를 염색할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 이 절차를 사용하면 더 이상 젤을 탈색할 필요가 없었다.^[14] 현대 제형은 일반적으로 인산, 에탄올 (또는 메탄올) 및 황산 암모늄 (또는 황산 알루미늄)을 포함하는 용액에서 G 형태의 염료 콜로이드를 사용한다.^{[15][16][17][18]}

4. 1. 브래드퍼드 단백질 정량법

4. 2. 전기영동 (SDS-PAGE, Blue Native-PAGE)

4. 3. 웨스턴 블랏 (Western Blot)

5. 의료 분야의 응용

브릴리언트 블루 G는 상표명 '브릴리언트 필(Brilliant Peel)'로 망막 외과 수술에 사용된다.^[48]

2009년에는 실험 쥐의 척수 손상 치료를 위한 과학적 실험에 사용되었다.^[24] 이 물질은 신체의 자연적인 부기 반응을 감소시켜 해당 부위의 뉴런이 대사 스트레스로 인해 죽는 것을 막는 작용을 한다. 쥐 실험에서 염료를 투여받은 쥐가 그렇지 않은 쥐보다 운동 검사에서 더 나은 결과를 보였다.^[25] 그러나 이 치료법이 인간에게 효과적인지는 아직 알려지지 않았다. 동물 실험에서는 부상 후 15분 이내에 염료를 투여했지만, 실제 상황에서는 환자가 응급실에 도착하는 데 시간이 걸릴 수 있으므로, 부상 후 최대 2시간까지 투여해도 효과가 있어야 한다. 보고된 유일한 부작용은 쥐가 일시적으로 파란색으로 변했다는 것이다.^[24][26][27]

5. 1. 망막 수술 보조제

6. 법과학 분야의 응용

쿠마시 염료는 방향족 그룹(페닐알라닌, 티로신, 트립토판)과 염기성 측쇄(라이신, 아르기닌, 히스티딘)를 가진 아미노산을 표적할 수 있다. 이러한 특성 덕분에 지문 분석에 브래드포드 분석법을 사용할 수 있게 되었다. 이 분석법은 지문의 생물학적 성별을 식별하는 데 성공적으로 사용되었는데, 유사한 파장에서 테스트했을 때 여성 샘플이 남성 샘플보다 더 높은 흡광도를 나타냈다. 이는 분석해야 하는 아미노산의 수를 23개에서 6개로 줄여 지문 분석을 더 간단하게 만든다. 또한, 가열 및 효소 반응과 같은 분석 준비가 필요한 닌히드린 화학 분석법과 달리 분석 준비가 거의 또는 전혀 필요하지 않다는 장점이 있다.

7. 추가 정보

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참조

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_[2] 서적 Dye-makers of Great Britain 1856-1976 : A History of Chemists, Companies, Products and Changes Imperial Chemical Industries
_[3] 서적 Dye-makers of Great Britain 1856-1976 : A History of Chemists, Companies, Products and Changes Imperial Chemical Industries
_[4] 서적 Colour Index http://www.colour-in[...] Society of Dyers and Colourists 2010-07-20
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_[6] 특허 Blue Triphenylmethane Dye
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_[9] 논문 A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding http://hoffman.cm.ut[...]
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_[11] 논문 Two new staining procedures for quantitative estimation of proteins on electrophoretic strips
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_[13] 서적 Enzyme Structure
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