사람 난표액의 Caseinolytic Enzyme

A Caseinolytic Enzyme in Human Follicular Fluid

포유동물의 성숙한 난포의 난포액 속에는 여러 종류의 단백질 분해효소가 있으며 이들은 난포의 형성과 퇴화 및 난자의 성숙과 배란 등의 다양한 변화에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다. 난포액 속의 단백질 가수분해효소 중에는 serine proteinase가 비교적 잘 알려져 있으나 다른 효소 특히, caseinolytic enzyme에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 사람의 난포액을 재료로 하여 caseinolytic enzyme의 존재 여부 및 동 효소의 특성을 알아보고자 하였다. 사람의 난포액과 혈청 그리고 사람의 제대혈을 $\alpha$-casein을 기질로 하는 zymography 방법으로 분석 한 결과 분자량 80 kDa의 매우 강한 caseinolytic activity를 지니는 효소 단백질과 분자량 78 kDa의 비교적 약한 caseinolytic activity를 갖는 단백질 등 두 개의 caseinolytic enzyme이 관찰되었다. 이 caseinase들의 특성을 알아보기 위해 phenylmethylsulfonyl fluoride(PMSF), soybean trypsin inhibitor(SBf), 1,10-phenanthroline, E-64 그리고 ethylenediamine tetraacetic acid(EDTA)를 zymouaphy의 substrate buffer에 처리한 결과 EDTA와 SBTI에 의해서 80 kDa와 78 kDa caseinase의 활성이 억제되었다 이로 미루어 80 kDa와 78 kDa caseinase는 trypsin-like enzyme인 것으로 추측된다. 한편 사람 난포액의 zymouaphy 수행시에 5 mM의 EDTA가 첨가된 substrate buffer에 CaC $l_2$, MgC $l_2$, MnC $l_2$ ZnC $l_2$를 각각 0에서 10 mM의 농도별로 처리한 결과 모두 5 mM 농도에서 가장 높은 caseinase 활성을 보였다. 금속 이온의 첨가없이 EDTA만 처리한 대조군의 경우 caseinase의 활성은 나타나지 않았다. 이로 미루어 80 kDa 및 78 kDa caseinase는 효소 활성을 위해 이가 금속 양이온을 필요로 하는 것으로 여겨진다.

Follicular fluid(FF) of mammalian Graafian follicles contains various kinds of proteins and proteinases that are believed to play important roles during follicular growth oocyte maturation and ovulation of mature oocytes. Previous studies of human FF(hFF) demonstrated the presence of many serine/threonine proteinases and matrix metalloproteinases such as gelatinases, however, little is known about the caseinases. Present study was aimed to examine the presence and the property of caseinolytic enzyme in hFF. Using casein zymographic method, it was found that hFF, human adult serum and cord serum exhibited one intense 80 kDa and another weak 78 kDa bands having caseinolytic activity. When inhibitors were added to the zymographic substrate buffer, caseinolytic activity of both 80 kDa and 78 kDa proteins were inhibited by othylenediarnine tetraacetic acid(EDTA) or soybean trypsin inhibitor(SBTI), but not by E-64, phenylmethylsulfonyl fluoride(PMSF) or 1,10-phenanthroline. Thus both enzymes appear to belong to a family of trypsin-like enzyme. Addition of EDTA to the zymographic substrate buffer almost abolished the caseinolytic activity of both enzymes. However, further addition of a divalent metal ion such as CaC $l_2$, MgC $l_2$, MnC $l_2$ or ZnC $l_2$ to the same buffer fully restored the enzyme activity at 5 mM concentration despite the presence of EDTA. Based upon these observations, 80 kDa and 78 kDa caseinolytic enzymes are present in human follicular fluid and they appear to be trypsin-like enzymes of which caseinolytic activity needs the presence of $Ca^{++}$, aM $g^{++}$, M $n^{++}$ or Z $n^{++}$././././.