본 연구는 고등학교 또는 대학교 일반생물학 수준에서 효소의 활성 조사 등과 같은 생화학 실험에 인간의 구강상피세포를 재료로 사용할 수 있는지를 확인하기 위해 수행하였다. 인간의 구강상피세포는 특별한 준비 없이 실험에 참여하는 학생들로부터 쉽게 얻을 수 있으며, 또한 자신의 몸에서 직접 얻은 세포를 대상으로 실험을 수행함으로써 참여 학생들에게 실험에 대한 흥미를 진작시키는 효과를 기대할 수 있다. 한 사람으로부터 1회에 얻은 구강상피세포에 계면활성제의 농도, NaCl의 농도, 그리고 세포막 분해시간을 다양하게 조작하여 세포추출액을 제조한 후, 추출된 단백질의 양을 조사하고, 그 안에 존재하는 카탈라아제 효소의 활성을 확인하였다. 그 결과 추출 조건에 따라 약 90~190 ㎍의 단백질이 추출되었으며, 비이온성 계면활성제의 농도, NaCl의 농도 및 추출액 처리시간을 증가시킬수록 추출된 단백질의 양이 증가하였다. 이렇게 얻은 추출액에서 고등학교 교과서에 많이 등장하는 효소인 카탈라아제의 활성을 조사한 결과 과산화수소를 분해하는 카탈라아제의 활성을 분광광도계를 이용한 흡광도 측정 방법으로 확인할 수 있었다. 여러 세포액 추출 조건에 따라 추출된 단백질의 양은 달랐지만 추출액 내의 카탈라아제 양은 큰 차이를 나타내지 않았으며, 단백질 단위량당 효소의 활성도는 추출된 단백질의 양이 적을수록 오히려 높음을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 인간의 구강상피세포로부터 얻은 세포추출액을 이용하여 효소의 활성 조사 실험이 가능함을 확인할 수 있었으며, 이 추출액은 이외에도 단백질 정량, 전기영동, 크로마토그래피, 효소의 특성 조사 등의 다양한 생화학실험에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

This study was performed to examine the usefulness of epidermal cells from human oral cavity for biochemical experiments such as enzyme assay in high school or undergraduate level biology courses. Epidermal cells from human oral cavity are easy to obtain from participating students in any type of classroom activities, and the use of their own cells in experiments would be helpful to increase the students' interest about experiments. We prepared crude cell extracts from human epidermal cells using various conditions, and examined the catalase activity of these extracts. About 90 to 190 ㎍ of proteins were extracted from the epidermal cells obtained from a single person, and the amount of extracted proteins depended on the concentrations of non-ionic detergents and salts in extraction buffer. The increase of extraction time also affected the amount of proteins in extracts. When we examined the catalase activities by spectrophotometric analysis of the degradation of hydrogen peroxide, the significant levels of catalase activities were detected from these extracts. Although the amounts of total proteins in extracts were different depending on the extraction conditions, catalase activities were detected from any extracts regardless of the conditions of extraction, and the highest specific activity of catalase was obtained from the extracts showing the lowest level of protein extraction. From these results we found that the catalase activity in epidermal cells can be extracted very easily and rapidly by various extraction conditions. Although we have not tested other applications in this study, we firmly believe that the extracts from epidermal cells of human oral cavity would be very useful for many other biochemical experiments such as the quantitation of proteins, characterization of enzyme properties, chromatography, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.