정답
X는 경쟁적 저해제이며, (나)에서 ㄱ은 A/C 이형접합이라 1000 bp(절단 없음)과 800·200 bp(절단) 밴드가 함께 나타난다. 같은 양의 X 투여 시 X 농도가 더 빨리 감소하는 사람은 ㄷ(AA형)이다.
출제 의도
효소 저해 그래프에서 Vmax와 Km 변화를 읽어 저해 유형을 판별하고, 제한효소 절단 다형성(RFLP) 결과로 유전자형을 해석하며, 유전자형에 따른 효소 활성 차이가 약물 대사(불활성화) 속도에 미치는 영향을 연결해 설명하는지를 평가한다.
풀이 과정
그림 (가)에서 X가 있을 때(실선) 반응 속도가 같은 기질 농도에서 더 작고, 높은 기질 농도에서는 두 곡선이 같은 최대 반응 속도에 도달한다. 즉 Vmax는 변하지 않고 기질을 더 많이 줘야 같은 속도가 나므로 Km이 증가한 형태이다. 이는 약물 X가 효소( cAMP 인산이에스터가수분해효소 )의 기질 결합 부위에 경쟁적으로 결합하여 작용을 저해하는 ‘경쟁적 저해’에 해당한다.
그림 (나)에서 PCR 산물은 모두 1000 bp이고, 제한효소 R은 C형 대립유전자에만 절단 부위가 1개 있으므로 C형은 800 bp와 200 bp로 절단되며 A형은 절단되지 않고 1000 bp로 남는다.
따라서 ㄷ은 1000 bp만 보이므로 AA형이고, ㄴ은 800 bp와 200 bp만 보이므로 CC형이다. ㄱ은 1000 bp, 800 bp, 200 bp가 모두 보이므로 A형에서 나온 절단되지 않은 조각과 C형에서 나온 절단된 조각이 함께 존재하는 A/C 이형접합이어서 3개의 밴드가 나타난다.
효소 E는 X를 X*로 전환하여 불활성화하며, A형 대립유전자의 산물이 C형보다 E의 효소 활성이 더 크다. 그러므로 같은 양의 X를 투여했을 때 E 활성이 큰 유전자형일수록 X를 더 빨리 X*로 바꿔 체내 X 농도가 빠르게 감소한다. ㄷ은 AA형(활성 가장 큼), ㄴ은 CC형(활성 가장 작음)이므로 X의 체내 농도가 더 빨리 감소하는 사람은 ㄷ이다.
<풀이가 부정확할 수 있으니 반드시 교차검증 확인 바랍니다.>