The Proteinase Distributed in the Intestinal Organs of Fish 2. Characterization of the Three Alkaline Proteinases from the Pyloric Caeca of Mackerel, Scomber japonicus

국문 초록 (Abstract)

전보(Pyeun and Kim, 1986)에서와 같이 고등어 유문수조직에서 정제한 3종의 알칼리성단백질분해효소에 대하여 활성최적조건, 열안정성. 기질친화도, 화학약제에 대한 영향 및 분자량 등을 규명하였다. 각 정제효소의 반응최적조건을 기질별로 검토한 결과, casein에 대하여 Enz. A는 pH 9.4, Enz. B와 Enz. C는 pH 9.8이었으며, Hb에 대하여 Enz. A는 pH 9.2, Enz. B는 pH 10.2, 그리고 Enz. C는 pH 9.8이었고, 최적반응온도는 공히 $45^{\circ}C$였다. 효소농도 $2{\mu}g/ml,\;2\%$ casein 기질의 반응조건에서 반응시간(x)에 대한 활성도 (y)의 관계를 분석한 결과, Enz. A는 60분. Enz. B는 40분, 그리고 Enz. C는 50분까지 1차 반응의 관계가 성립하였으며, 이때의 반응속도식은 Enz. A는 y=3.6x, Enz. B는 Y=6.0x, 그리고 Enz. C는 y=4.2x였다. 열안정성을 검토하기 위하여 $50^{\circ}C$에서 5분간 가열했을때, Enz, A는 $90\%$, Enz. B는 $33\%$, 그리고 Enz. C는 $37\%$가 각각 불활성화하였다. Lineweaver-Burk의 도식에 의한 효소의 기질친화도를 측정한 결과, casein기질에 대하여 Enz. A는 Km이 $5.0{\times}10^{-3}\%$, Enz. B는 Km이 $1.0{\times}10^{-3}\%$, 그리고 Enz. C는 Km이 $3.6{\times}10^{-3}\%$였다. 금속 ion에 의한 영향을 검토한 결과, $Ag^+,\;Hg^{2+}$는 효소활성을 저하시켰으나, $Mn^{2+},\;Sn^{2+}$ 및 $Pb^{2+}$ 이온은 활성을 증가시켰다. Enz. B와 Enz. C는 soybean trypsin inhibitor에 의해 상당히 저해되었다. 따라서 효소 B와 C는 serine 계 단백질분해효소로 판단되었다. SDS-PAG 전기영동과 Sephadex G-100 겔 여과법에 의하여 각 정제효소의 분자량을 측정한 결과, Enz. A는 $27,500{\pm}2.500$, Enz. B는 $20,500{\pm}1,500$, 그리고 Enz. C는 $15,250{\pm}250$이었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The characteristics of the three alkaline proteinases, Enz. A, B and C, from the pyloric caeca of mackerel have been investigated. The optimum condition for the activity of the Enz. A, B and C was pH 9.4, 9.8 and 9.8 at $45^{\circ}C$ for $2\%$ casein solution, and was pH 9.2 10.2 and 9.8 at $45^{\circ}C$ for $5\%$ hemoglobin denatured by urea, respectively. Enz. A, B and C by heat treatment at $50^{\circ}C$ for 5 min were inactivated 90, 33 and $37\%$, respectively, over the original activity. The reaction rate of the three alkaline proteinases was constant to the reaction time to 40 min in the reaction condition of $2{\mu}g/ml$ of enzyme concentration and $2\%$ casein solution. The reaction rate equation and Km value against casein substrate determined by the method of Lineweaver and Burk were: Enz. A, Y=3.6X and $Km=5.0{\times}10^{-3}\%$; Enz. B, Y=6.0X and $Km=1.0{\times}10^{-3}\%$; Enz. C, Y=4.2X and $Km=3.6{\times}10^{-3}\%$. The three alkaline proteinases were inactivated by $Ag^+$ and $Hg^{2+}$, but activated by $Mn^{2+},\;Sn^{2+}\;and\;Pb^{2+}$, Enz. B and C were remarkably inhibited by the soybean trypsin inhibitor. Molecular weight of Enz. A, B and C determined by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and Sephadex G-100 gel filtration was in the range of $27,500{\pm}2,500,\;20,500{\pm}1,500\;and\;15,250{\pm}250$, respectively.