Abstract
The effect of benzyladenine (BA) on lipid peroxidation and compositions of total insoluble proteins and chloroplast thylakoid protein from wheat primary leaves during senescence in the dark was studied. BA ($10^{-5}\;M$) treatment prevented conspicuously the loss of chlorophyll content and soluble and insoluble leaf protein contents in senescing wheat leaf segments during 4-day dark incubation. Under the BA treatment, especially, the level of insoluble protein was highly maintained than that of soluble protein. Also, the increase of malondialdehyde (MDA: the peroxidation product of membrane lipids) content was inhibited in the BA treated leaves. Three major polypeptide bands in quantity corresponding to 57, 26 and 12 KD molecular weight were clearly resolved with other minor bands by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) in the insoluble protein fraction. The insoluble protein profiles of the control leaves showed a remarkable decrease in the intensity of the 57 and 12 KD band except for 26 KD band in the 72 h dark incubation. This loss during dark incubation was reduced by BA treatment. More than 20 polypeptides were resolved in the chloroplast thylakoid membrane fraction with the most prominent bands which are 59 and 57 KD ($\alpha\;and\;\beta$ subunit of coupling factor: CF) and 26 KD (apoprotein of LHCP). The changes in thylakoid protein profile during 72 h dark incubation showed the rapid degradation in control, but this degradation was prevented in quantity by BA treatment. The above results suggested that BA would inhibit the peroxidation of membrane lipids, thereby preventing the loss of membrane proteins which led to the maintenance of the membrane integrity including chloroplast thylakoid.
암배양을 통한 노쇠중인 밀 제1엽에서 지질의 과산화반응과 불용성 잎단백질의조성 및 엽록체 틸라코이드 막단백질 조성의 변화에 대한 BA의 효과가 조사되었다. 성숙한 밀 제1엽을 잘라내어 4일간의 암배양을 통한 노쇠유도실험에서 $10^{-5}\;M$ Benzyladenine(BA)은 노쇠중인 밀잎에서 엽록소 함량 및 수용성과 불용성 단백질 함량의 감소를 크게 억제시켰다. 특히, 단배질 함량 감소에 대한 BA의 억제효과는 수용성 보다는 불용성 단백질에 있어서 더욱 현저하였다. 또한, BA로 처리된 잎에서 지질의 과산화물인 MDA 함량의 증가가 억제되었다. 불용성 단백질에 대한 SDS-전기영동 결과 양적으로 현저한 57, 26 및 12 KD 단백질이 다른 소량의 단백질 무리와 함께 분리되었다. 대조구 잎에서의 불용성단백질 조성의 변화는 72시간의 암배양동안 57 KD와 12 KD 단백질이 현저하게 분해 소실되었으나 26 KD 단백질은 비교적 분해가 덜 일어났으며 BA 처리시 이들 단백질의 소실이 크게 억제되었다. 엽록체 틸라코이드막 단백질 조성의 경우, 각각 CF의 $\alpha,\;\beta$ subunits인 59 KD 단백질과 57 KD 단백질 및 LHCP 단백질인 26 KD 단백질을 포함하는 20개 정도의 단백질이 SDS-전기영동상에서 분리되었다. 72시간의 암배양 동안 대조구 엽록체에서 이들 단백질들이 급속히 분해 소실되었으나 BA로 처리된 엽록체의 경우 이들 단백질의 분해가 정량적으로 크게 억제되었다. 위의 결과들은 BA가 노쇠중인 밀잎에서 막지질의 과산화반응 억제를 통해 막단백질의 손실을 지연시키며 그로 인하여 엽록체 틸라코이드막을 포함한 세포막이 유지될 수 있음을 나타내었다.