감자전분젤을 매개로 한 수평식 전기영동장치를 이용하여 은행나무(Ginkgo biloba L.)의 megagametophyte로부터 15개 동위효소의 변이가 분석되었다. 분석된 효소 가운데서 ADH, G6PD, IDH, MPI, UGPP의 5개 효소에서는 변이가 나타나지 않았으며, 나머지 10개 효소의 11개 동위효소 구역(ACON-A, FST-B, GDH-A, GOT-B, MDH-B, MDH-C, MNR-A, PGI-B, PGM-A, 6PGD-B, SKDH-B)에서 다형성이 관찰되었다. 이중 MDH-B를 제외한 모든 구역에서 관찰된 동위효소 변이들이 1 : 1의 독립적 분리비를 보임으로써, 이들이 단일 유전자좌에 의해 조절되는 공우성 대립유전자임을 추정할 수 있었다. 한편, 동위효소 유전자좌의 3가지 조합(ACON-A : MDH-B, GOT-B : PGI-B, MNR-A : SKDH-B)에서 약한 연관관계가 관찰되었으며, 이들의 재조합 비율은 0.38-0.40로 계산되었다 (p<0.05).
LDH 동위효소의 4차구조 형성기작을 규명하기 위한 일환으로 웅성 흰쥐 복강내에 여러 가지 농도의 tetrodotoxin을 수차 주사한 후, 전기영동 및 densitometry에 의해 여러 조직내의 5가지 동위효소의 상대적 분포의 변화를 조사하였다. 뇌조직에서는 $H_4$ 동위효소가 현저히 증가하였고, 골격근조직에서 $M_4$ 동위 효소는 약간 증가한 반면 $M_3H$ 및 $M_2H_2$ 동위효소들은 감소되었으며, 심장조직에서는 M/H 비가 급격히 감소되었으며, 간조직에서는 소량의 $H_4$ 동위효소 형성이 나타났다. 이러한 결과들은 Donnan막 평형의 변화가 LDH 동위효소 분포의 변화를 초래할 수 있음을 시사한다. Tetrodotoxin에 노출된 흰쥐의 여러 조직내에서 $M_3H$ 동위효소 형성이 감소되는 사실로 미루어 고유한 세포질내 환경이 변화되면 3M+H 조합은 쉽게 이우러지지 않는 것으로 사료된다. 원형질 막의 어떤 sodium channel은 tetrodotoxin에 민감하지 않다는 사실이 재확인 되었다.
Phospholipase C는 second messenger로서 세포 밖의 signal transduction에 중요한 효소 이다. 본 연구에서 소의 뇌, 자궁 및 고환에서 high performance liquid chromatography(HPLC)를 이용하여 phospholipase C(PLC)를 추출하였으며 뇌에서 3개의 isozyme(F-1, F-2, F-3), 자궁과 고환에서 각각 2개의 isozyme을 얻었고 HPLC에서의 retension time을 구하였다. Homogeneity 검사를 위하여 소 brain의 각 isozyme I, II 및 III에 대한 PLC-monoclonal antibody(Mab)를 affigel에 label 시켰고 결합능(binding capacity)는 73.8~97.5%였다. PLC-Mab와 자궁 및 고환의 PLC isozyme과의 homogeneity 검사에서 binding capacity는 자궁의 F-1은 PLC III가 주이며 F-2는 DEAE column에서는 II가 주이나 phenyl column에선 I과 II가 주이고 고환에선 F-1은 PLC III가 주이고 F-2에서는 PLC II가 주인 것으로 나타났다.
리그닌 분해 담자균류로 알려져 있는 느타리버섯균 No.42는 망간퍼옥시데이즈(MnP) 및 락게이즈(Lac)를 생산하였으나 글루코오스-펩톤-이스트-밀기울(GPYW)배지를 이용한 정치배양조건하에서 리그닌퍼옥시데이즈(LiP)활성은 검출되지 않았다. 한편, 동일배지에서 망간퍼옥시데이즈 활성은 11일째 80(3.6) U/flask(ml)의 최대 생산되었다. 망간퍼옥시데이즈 분리정제는 Sepha-ros CL-6B 및 Mono-Q 컬럼순으로 수행하였으며 주요 망간퍼옥시데이즈 isozyme은 단일밴드로 분자량은 36.4KDa이였다. N-말단으로부터 19개의 아미노산 배열은 단백질 자동 분석 장치로 분석한 결과 ATCADGRTTANAACCVLFP를 나타내었다. 느타리버섯균 No.42의 정치배양조건 하에서 세포외로 생산되는 중요한 망간퍼옥시데이즈 isozyme의 N-말단 아미노산 배열은 이전에 보고된 MnP3의 아미노산 배열과 동일하였다.
벼(Oryza sativa L. cv. Kye Hwa) 성숙종자에서 유도한 배발생 세포(embryogenic cell, EC)의 동위효소 발현양상과 효소활성을 조사하였다. 배발생 캘러스로부터 확립된 EC 현탁배양은 세포가 둥글며 세포질이 충만한 세포들로 이루어졌으나 비배발생 세포(nonembryogenic cell, NEC)의 현탁배양은 크게 신장한 액포화된 세포들로 구성되었다. 이러한 EC와 NEC의 peroxidase, esterase, acid phosphatase 그리고 malate dehydrogenase의 동위효소 양상과 활성도를 분석한 결과 밴드의 수와 특이성 그리고 밴드 활성 등에 현저한 차이를 보여주었으며 또한 이들 동위효소의 효소 활성도 측정 결과 EC에서 훨씬 더 높게 나타났다. NEC에는 나타나지 않은 EC의 특이 밴드와 강한 밴드 활성 그리고 높은 효소 활성 등은 EC의 형태적, 분화능과의 관련성을 내포하고 있다. 이러한 결과들은 이들 효소의 특이 밴드들이 벼에서 EC의 생화학적 표지자로서 사용될 수 있음을 내포하고 있다.
산성비가 소나무, 리기다 소나무, 잣나무 잎의 동위효소 양상에 미치는 영향을 알아보기 위하여 pH 5.6을 대조구로 pH 3.5의 인공 산성비를 9개월간 처리하여 $\alpha$-Est, POD, GDH의 변화를 조사하였다. pH 3.5의 인공산성비 처리 9개월째에 $\alpha$-Est에 있어서 소나무는 동위효소의 활성에 별 변화가 없었으나, 리기다 소나무는 2개의 새로운 동위효소가 활성화되었으며, 잣나무는 2개의 새로운 동위효소가 활성화되고 5개의 동위효소는 활성이 보여지지 않았다. POD에 있어서도 소나무는 변화를 보이지 않았으나 리기다 소나무는 8개의 동위효소가 새로이 활성화되었으며, 잣나무는 4개의 동위효소의 활성이 보여지지 않았다. GDH 역시 소나무에서는 변화가 없었으나, 리기다 소나무는 2개의 새로운 동위효소가 활성화 되었고, 잣나무는 변화를 보이지 않았다.
북방수염하늘소(M. saltuarius) 성충 장(gut)내에 존재하는 소화액에 대한 에스테라제(esterase)의 활성 변화를 in vitro에서 조사하였다. ${\alpha}$-naphthyl acetate와 ${\alpha}$-naphthyl butyrate 기질을 이용한 실험에서는 4개의 밴드가 관찰되었다. Carbofuran과 methomyl을 비교 처리한 결과 methomyl에서 강한 효소활성 저해가 관찰되었다. 특히 Est1은 carbofuran과 methomyl에 의해 모두 저해되는 것으로 나타났다. Chlorpyrifos, methidation, phenthoate를 비교 처리한 결과 chlorpyrifos에 의해 모든 밴드들이 저해되는 것을 볼 수 있었다. 특히 Est1은 chlorpyrifos에 의해 효소활성이 완전히 저해되었고, methidation 처리시 약 70% 정도의 효소활성이 저해 되었다. Eserine을 처리한 결과 Est1은 약 70% 정도의 활성 저해를, Est2, Est3, Est4에서는 미미한 효소활성 저해가 나타났다. ${\alpha}$-pinene에서는 뚜렷한 효소활성 저해는 관찰할 수 없었으나 bornyl acetate와 camphor에서는 미미한 효소활성 저해가 관찰되었다.
한반도에 서식하는 멧누에나방의 서식지역에 따른 유전적 변이와 집누에나방과의 종간 유연관계를 조사하였다. 멧누에나방의 isozyme 및 체액단백질을 대상으로 유전자 빈도를 조사한 결과, 조사지역 중 경북 칠곡과 경남 진주집단 사이의 유전적 유사도가 가장 높았으며, 경남 진주와 강원 고성집단 사이에서 가장 낮게 나타났다. 그러나 서식집단 상호간의 유사도는 매우 높았다. 한국산 멧누에나방과 집누에나방의 isozyme 유전자형은 대부분이 동일하게 발현되었으나, 집누에나방의 한국종에서만 발현된다고 알려진 Bes의 B형, Amy-hc의 F형, Ict-E의 n형 및 Ict-h의 M형과 S형 등의 유전자형이 한반도에 서식하는 멧누에나방에서 발현되었다. 따라서, 한반도 내에서 멧누에나방의 서식지역간 유전적 변이는 인정되지 않으며, 지금까지는 고려되지 않았던 집누에 한국종과 한국산 멧누에나방의 종간 유연관계에 대해 새로운 의문이 야기된다.
Aspergillus niger에 있어서 여러가지 섬유질 기질이 세포내외의 섬유질 분해효소계의 생합성 및 동질효소의 양상에 미치는 영향을 조사하였다. Cellulase 및 xylanase 효소계의 생합성은 사용된 기질에 따라 큰 차이가 있었으며, 특히 cellulase 효소계의 CMCase와 ${\beta}-glucosidase$는 혼합기질의 사용시 효소활성이 증진되는 기질의 공조효과를 보였다. 또한 기질에 따라 섬유질분해효소계 동질효소의 생성 양상이 다르게 나타났으나 세포내외간 동질효소 양상의 차이는 발견되지 않았으며 배양시간에 따른 동질효소의 변화도 없었다. 이러한 결과들은 A. niger의 cellulase 및 xylanase효소계의 생합성은 기질에 의한 효소의 유도 수준에서 상호 연관적으로 조절되어짐을 보여주며, 세포외 효소에서 나타나는 multiple-isozyme의 형성이 합성되어진 효소의 post-secretional modification에 의한 결과라기 보다는 각각의 유전자 발현 결과에 의한 것임을 시사한다.
The callus from the hypocotyl region of immature embryo of Citrus junos Sieb. was efficiently induced in the $\frac{1}{2}$ MS medium containing 45uM BA after 8 weeks culture. The callus was developed into the two callus type, embryogenic callus and nonembryogenic callus, which can be distinguished by visual examination depending on color and appearence. In vitro regeneration of callus established efficiently in the hormone-free MS medium from the embryogenic callus. In order to investigate the physiological changes depending on the developmental stage of embryo, the embryo was formed in the MS medium. The embryogenic and nonembryogenic callus, and the various stages of the somatic embryo were examimed the changes of esterase activity, and their isozyme patterns as well. The protein content and esterase activities was gradually increased on the developmental stages of embryo. Total protein pattern were different by the SDS-PAGE and were appeared strong band of 23 KD in the torpedo stage. The pattern of the esterase isozyme was exhibited a difference between embryogenic callus and nonembryogenic callus. It was appered pI 6.0, 8.0, 8.2 in the embryogenic callus. Also the new band of pI 4.75 was appeared in the cotyledon. These results suggest that the changes of esterase activities and isozyme patterns are importent factor in the differentiation and development of citrus.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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