One acetolactate synthase isozyme which has Rf value of 0.83 on polyacrylamide gel electrophoresis was purified from Sewatia marcescens ATCC 25419 by ammonium sulfate fractionation, DEAE-Sephacel chromatography, Phenyl-Sepharose chromatography, Sephacryt S-400 gel filtration followed by native gel elution. The native molecular weight of the enzyme was determined to be 531,400 by gel filtration method, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis separated the native enzyme into two polypeptides having molecular sizes of 55,000 and 38,900 respectively. In kinetic parameters, $K_m$ value for pyruvate was 2.54 mM, and $V_{max}$ was 21.75 nmoie/min/mg. The enzyme showed maximal activity around pH 8.0 and optimal temperature of the acetolactate formation was $37^{\circ}C$. Feedback inhibition studies indicate that the purified enzyme is rather resistant to branched chain amino acids when compared with acetolactate synthase isozymes of plants or other enterobacteria.
The catabolic ${\alpha}-acetolactate$ synthase purified from Serratia marcescens ATCC 25419 was rapidly inactivated by the tryptophane-specific reagent, N -bromosuccinimide, and the arginine-specific reagent, phenylglyoxal. The enzyme was inactivated slowly by the cysteine-specific reagent N-ethylmaleimide. The second-order rate constants for the inactivation by N-bromosuccinimide, phenylglyoxal. and N -ethylmaleimide were $114,749M^{-1}min^{-1}$, $304.3M^{-1}min^{-1}$, and $5.1M^{-1}min^{-1}$, respectively. The reaction order with respect to N-bromosuccinimide, phenylglyoxal, and N-ethylmaleimide were 1.5,0.71, and 0.86, respectively. The inactivation of the catabolic aacetolactate synthase by these modifying reagents was protected by pyruvate. These results suggest that essential tryptophane, arginine, and cysteine residues are located at or near the active site of the catabolic ${\alpha}-acetolactate$ synthase.
Acetolactate synthase was purified from Escherichia coli MF2000/pTATX containing Arabidopsis thaliana acetolactate synthase gene. Purification steps included DEAE cellulose ion exchange column chromatography, phenyl sepharose hydrophobic column chromatography, hydroxylapatite affinity column chromatography, and Mono-Q HPLC. Molecular weight was estimated to be ∼65 KDa and purification fold was 109 times. The enzyme showed a pH optimum of 7 and the $K_M$ value was 5.9 mM. The purified enzyme was not inhibited by any of the end products, valine, leucine, and isoleucine.
The inhibitory effect of herbicides such as sulfonylurea derivatives, imidazolinones and pyrimidylsalicylate has been examined on the purified valine sensitive acetolactate synthase (ALS) from Serratia marcescens. The concentration of sulfometuron methyl which inhibits 50% of the ALS activity was 2.5 mM. The required concentrations of triasulfuron, primisulfuron methyl and imazaquin for the 50% inhibition of the ALS activity were 1 mM. The resistance of Serratia ALS to sulfometuron methyl, imazapyr and imazaquin is similar to that of E. coli ALS 1. However, pyrimidylsalicylate showed a potent inhibitory effect on the Serratia ALS almost 13 times more potent than on E. coli ALS II, which is known as herbicide-sensitive isozyme. The inhibitory mode was competitive against pyruvate. 150 value was determined to be $17{\mu}M$ in an assay mixture containing 20 mM pyruvate, and the $K_1$, value was calculated to be $0.4{\mu}m$ from the modified double reciprocal plot of 1/V versus $1/S^2$.
The catabolic ${\alpha}$-acetolactate synthase was purified to homogeneity from Serratia marcescens ATCC 25419 using ammonium sulfate fractionation, DEAE-Sepharose, Phenyl-Sepharose, and Hydroxylapatite column chromatography. The native molecular weight of the enzyme was approximately 150 kDa and composed of two identical subunits with molecular weights of 64 kDa each. The N-terminal amino acid sequence of the enzyme was determined to be Ala-Gln-Glu-Lys-Thr-Gly-Asn-Asp-Trp-Gln-His-Gly-Ala-Asp-Leu-Val-Val-Lys-Asn-Leu. It was not inhibited by the branched chain amino acids and sulfometuron methyl herbicide. The optimum pH of the enzyme was around pH 5.5 and the pI value was 6.1. The catabolic ${\alpha}$-acetolactate synthase showed weak immunological relationships with recombinant tobacco ALS, barley ALS, and the valine-sensitive ALS isozyme from Serratia marcescens.
Cyclosulfamuron a herbicide of sulfonylurea type, is a relatively new compound which control broad leaves and perennial weeds in rice field. However, this herbicide has a minor disadvantage of decreasing rice plant growth, especially in early growth stage. Therefore, far introducing this cyclosulfamuron as a herbicide in rice field, it is important to minimize the suppression of early plant growth with maintaining weed control efficacy. This study was conducted to evaluate effects of cyclosulfamuron early plant growth and acetolactate synthase activity of rice (Oryza sativa cv Dongjinbyeo, Hwasungbyeo, Ilpumbyeo). Rice growth was inhibited by cyclosulfamuron in their early growth stage. The concentrations required far 50% inhibition of Dongjinbyeo, Hwasungbyeo and Ilpumbyeo growth were 6.3, 9.2 and 146.mg/kg, respectively. Inhibition effect of cyclosulfamuron on the root elongation was greater than the effect on the shoot growth. Concentrations required far 50% inhibition of acetolactate synthase activity from Dongjinbyeo, Hwasungbyeo, Ilpumbyeo were 42.7, 32.7 and $56.7\;{\mu}M$, respectively.
Acetolactate synthase (ALS, EC 4.1.3.18) is the first common enzyme in the biosynthesis of leucine, isoleucine, and valine. It is the target enzyme for several classes of herbicides, including the sulfonylureas, the imidazolinones, the mazolopyrimidines, the pyrimidyl-oxy-benzoates, the pyrimidyl-thio-benzens, and the 4,6-dimethoxypyrimidines. An amino-terminal fragment of the sulfonylurea-resistant ALS gene (SurB) from Nicotiana tabaccum was cloned into the bacterial expression vector pGEX-2T. The resulting recombinant plasmid pGEX-ALS1 was used to transform Escherichia coli strain BL21, and the tobacco ALS was expressed in the bacteria as a protein fused with glutathione S-transferase (GST). Polyclonal antibodies against the fusion product (GST-ALS) were produced, and the sensitivity of GST-ALS with the rabbit anti-GST-ALS IgG was up to 50 ng. This antibody was used for Western blot analysis of the partially purified ALS from barley shoots. The results suggest that the polyclonal antibody produced in this study can be used to detect plant ALS.
Park, S.H.;Lee, K.H.;Choi, J.S.;Pyon, J.Y.;Cho, K.Y.;Hwang, I.T.
The Korean Journal of Pesticide Science
/
v.5
no.3
/
pp.41-46
/
2001
This study was conducted to develop a high throughput system for screening acetolactate synthase(ALS) inhibitors, and to detect basic mother molecules for developing new novel herbicide candidates. The high throughput screening (HTS) method using 96-well plate and microplate reader was developed. This method is 8 times more effective than basic technique in one cycle per person. Futhermore, considering for less than 1/10 volume of materials required for ALS test and enzyme kinetics with 16 times faster speed compared to those of former procedure, this HTS method has more than 100 times higher efficacy than basic system in a consecutive procedure. We discovered 11 new ALS inhibitors such as 2-oxoglutaric acid, aminooxyacetic acid, azelaic acid, citric acid, cyanuric fluoride, itaconic acid, malonic acid, niclosamide, oxalic acid, glyoxylic acid, and suramin from 107 commercial plant-specific inhibitors using this technique. We hope these results might be useful to discover lead compounds for developing new novel herbicide candidate.
Acetolactate synthase (ALS) is the common enzyme in the biosynthetic pathways leading to leucine, valine, and isoleucine. Tobacco ALS was expressed in E. coli and purified to homogeneity. The recombinant tobacco ALS was inactivated by thiol-specific reagents, N-ethylmaleimide (NEM) and 5,5'-dithio-bis-(2-nitrobenzoic acid) (DTNB). Inactivation of the ALS by NEM followed pseudo-first order kinetics and was first order with respect to the modifier. The substrate pyruvate protected the enzyme against the inactivation by NEM and DTNB. Extrapolation to complete inactivation of the enzyme by DTNB showed modification of approximately 2 out of 4 total cysteinyl residues (or 2 cysteinyl and 1 cysteinyl residues), with approximately 1 residue protected by pyruvate. The tobacco ALS was also inactivated by the tryptophanspecific reagent, N-bromosuccinimide (NBS), and was similarly protected by pyruvate. The kinetics of the inactivation was first-order with respect to NBS. The present data suggest that cysteinyl and tryptophanyl residues play a key role in the catalytic function of the enzyme.
The effects of branched chain amino acids and small metabolites in growth media on the biosynthesis of Serratia marcescens ATCC 25419 acetolactate synthase (ALS) were examined. ALS activ~ty was gradually decreased by isoleucme or leucine among the range from 1 mM to 20 rnM, while the activity was increased 40% by isoleucine under low concentration (0.5 mM). ALS activity was also increased about 40% by valine among 2 to 4 mM ranges, but the activity was decreased only 10% at 20 mM. ALS activity was decreased 25% and 70% by the simultaneous addition of all three branched chain amino acids at 2 mM and 10 mM, respectively. Among several small metabolites tested, ALS activity was increased about 2-fold by cAMP at 2 mM. These data suggest that Sorrtrtiti rnorcewns ALS is muitivalently repressed by branched chain amino acids, but not repressed by valine alone.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.