벼에서의 아밀로즈 생합성 관련 Wx 단백질의 동정 및 분리

Identification and purification of Wx protein involved in biosynthesis of amylose in Rice

아밀로즈는 ${\alpha}-1,4$ 결합으로 이루어진 포도당의 중합체로 곡류에서의 식품학적 기능성을 결정하는 가중 중요한 전분의 구성성분으로, 이의 함량은 단일 우성유전인자인 Wx 유전인자에 의하여 결정된다고 알려지고 있다. 지금까지 Wx 단백질이라고 알려지는 전분 합성 효소(starch-bound starch synthase)는 아밀로즈의 생합성에 관련된 효소로 아밀로즈의 함량을 조절하는 단백질로 알려져 왔다. 따라서 본 연구에서는 아밀로즈의 생합성 기작 연구의 한단계로 Wx 단백질인 아밀로즈 합성 효소를 동정하고 분리하였다. 아밀로즈의 함량이 매우 다양한 변이품종들로부터 전분 결합 단백질을 추출하고 이를 전기영동 분석을 통하여 비교분석하였다. 그 결과 전분과 결합하여 존재하는 66 kDa의 단백질이 전분 중 아밀로즈의 함량과 매우 높은 연관관계를 전기영동상에서 보여주고 있어, 이를 Wx 단백질로 동정하였다. 아울러 이 단백질을 전분으로부터 분리하고, gel filtration 과정을 통하여 순수 분리하는 정제 방법을 확립하였다.

The Wx protein, known as starch synthase or starch glucosyl transferase (E.C. 2.4.1.11), is responsible for the amylose synthesis. In an effort to explain the mechanism of amylose biosynthesis, the starch synthase known as Wx protein was identified by analyzing the various wx rice mutants with SDS-PAGE of proteins extracted from rice starch. Finally, the 66 kDa protein was purified by extracting the starch-bound protein fractions followed by Suprose 12 gel filtration chromatography.