• BMB Reports
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• 제32권2호
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• pp.203-209
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• 1999

Three-week grown Arabidopsis thaliana leaves were wounded by cutting whole leaves with a razor blade into pieces (about$3\;mm\;{\times}\;3\;mm$) submerged in various solutions, and incubated in a growth chamber for 24 h. We measured and compared activities of several enzymes such as phenylalanine ammonia-lyase (PAL), tyrosine ammonia-lyase (TAL), thioredoxin, thioredoxin reductase, thioltransferase, glutathione reductase, and $NADP^+$ -malate dehydrogenase. PAL activity was decreased in $HgCl_2$-, $CdCl_2$-, and glyphosate-treated leaf slices, and could not be detected after treatment with $CdCl_2$. TAL activity was found to be maximal in the $CdCl_2$-treated leaf slices. Activity of thioredoxin, a small protein known as a cofactor of ribonucleotide reductase and a regulator of photosynthesis, was significantly increased in the $CdCl_2$-treated leaf slices, while thioredoxin reductase activity was maximal in the $HgCl_2$-treated leaf slices. Thioltransferase and glutathione reductase activities were significantly decreased in the $HgCl_2$-treated leaf slices. $NADP^+$ -malate dehydrogenase activity remained relatively constant after the chemical treatments. Our results strongly indicate that sulfhydryl-related and phenylpropanoid-synthesizing enzyme activities are affected by chemical treatments such as hydrogen peroxide, heavy metals, and glyphosate.

• 한국균학회지
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• 제39권3호
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• pp.205-212
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• 2011

진균의 phenylalanine ammonia-lyase(PAL)와 식물의 PAL간 그리고 PAL과 histidine ammonia-lyase (HAL)간의 구조적 특성 관계에 대한 이해를 얻기 위해 옥수수병원균인 깜부기균(Ustilago maydis)의 PAL에 대한 면역학적 분석을 수행하였다. 진균의 PAL 항체와 식물의 PAL 항체를 이용하여 분석하였을 때 실험한 모든 종의 PAL 간에 교차반응이 나타났다. 알팔파 PAL 항체와 포플라 PAL 항체 모두 식물 PAL은 강하게 인식하였으나 진균의 PAL은 약하게 인식하였다. U. maydis PAL은 Rhodotorula glutinis 효모의 PAL만 약하게 인식하였다. U. maydis PAL은 식물의 PAL에 대해서 낮은 친화성을 보였으나 Pseudomonas 세균의 HAL에 대해서는 강한친화성을 보였다. 2종의 식물 PAL 항체들 또한 Pseudomonas 세균의 HAL에 대해 강한 친화성을 보였다. 진균과 식물의 PAL 항체는 PAL 효소의 활성 저해를 나타냈으며 세균의 HAL 효소의 활성에 대해서도 중도적 저해를 나타냈다. 세균의 HAL 항체는 식물과 효모와 Ustilago PAL 중에 Ustilago PAL 활성만 저해하였다. 식물의 PAL과 진균의 PAL 모두 효모의 PAL 활성은 저해하지 못했다. 본 연구는 PAL과 HAL간에 면역학적 관계가 있음을 처음으로 보고한다.

• BMB Reports
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• 제31권1호
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• pp.31-36
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• 1998

Phenylalanine ammonia-lyase (PAL; EC 4.3.1.5), the first enzyme in the phenylpropanoid biosynthesis, catalyzes the elimination reaction of ammonium ion from L-phenylalanine. PAL was purified from the cytosolic fraction of Chinese cabbage (Brassica campestris ssp. napus var. pekinensis) through ammonium sulfate fractionation, DEAE-cellulose chromatography, Sephadex G-200 chromatography, and Q-Sepharose chromatography. It consists of four identical subunits, the molecular mass of which was estimated to be about 38,000 daltons on SDS-PAGE. The optimal pH and temperature of the purified enzyme are 8~9 and $45^{\circ}C$, respectively. Its activity is greatly inhibited by $Zn^{2+}$ ion, and strongly activated by caffeic acid. The purified PAL has some different characteristics compared to those obtained with other PALs.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.173.1-173
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• 2003

열처리는 과일의 저장성을 증가시키기 위하여 최근에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 열처리가 사과의 내부 성분변화에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 45$^{\circ}C$에서 30분 동안 침지하여 열처리하였으며 풍건 후 4$^{\circ}C$에서 보관하면서 사과 내부의 일부 기능성 성분의 변화를 조사한 결과 total phenolic compound는 열처리 후 저장 5일째까지 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었으며, 열처리구가 무처리구보다 지속적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 항산화 활성은 열처리구의 경우 항산화 활성이 증가하였다. 감소하는 경향을 보였으며 무처리구는 지속적으로 증가하였다. Angiotensin converting enzyme (ACE) 활성은 열처리구 사과에서 저장 7일째까지 활성이 증가하다가 이후 감소하는 경향은 보인 반면 무처리구의 경우 저장 5일째까지 활성이 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었으며 열처리한 사과가 ACE 저해 활성이 더 높게 나타났다. 아질산염 소거능은 무처리구가 열처리구보다 더 높은 효과를 나타내었고, 열처리 후 산도 및 환원당의 변화를 조사한 결과 무처리구가 열처리구보다 변화가 적게 나타났다. 또한 일반적으로 식물체가 stress를 받았을 때 phenylalanine ammonialyase (PAL) activity가 증가하므로 활성을 조사한 결과 무처리구에서 PAL activity의 급격한 증가가 나타났으며 열처리구에서 거의 증가하지 않았는데 이는 열처리에 의해 PAL를 포함한 단백질합성이 억제를 받아서 일 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.274-280
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• 2002

Phenylpropanoid pathway 생성물질은 식물의 self-defense에 관계하며 이러한 물질들은 UV뿐 아니라 wounding, pathogen과 같은 environmental stress에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 벼에서 PAL mRNA 는 UV 조사 후 12시간에서 48시간까지는 증가하였으나 48시간부터 60시간까지는 점점 줄어드는 경향을 보였다. 한편 PAL의 활성은 UV조사 후 24시간에서 가장 높았지만 상처에 의해서는 PAL의 활성이 벼에서는 증가하지 않았다. 그러나 고추에서는 UV조사와 상처를 준 후 24시간과 10시간에서 각각 높은 활성을 나타내었다. 벼와 고추 모두 cinnamic acid 4-hydroxylase의 활성은 상처를 준 후 12시간에서 증가하였지만 UV 조사는 C4H 활성에 영향을 주지 않았다. 이러한 결과로 볼 때 벼와 고추에서는 UV 조사와 상처가 모두 PAL, C4H 효소활성에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1226-1231
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• 2009

페닐케톤뇨증은 상염색체 열성으로 유전되며, phenylalanine-4-hydroxylase (PAH, EC 1.14.16.1)의 돌연변이에 의해 효소 불활성화를 초래하는 질환이다. 최근 유전자 재조합된 phenylalanine ammonia-lyse (PAL)에 의한 효소 대체요법이 보고된 바 있다. 이 효소를 경구용 약제로 개발하기 위하여 효소활성을 나타내기 위한 최적 조건들을 알아야 하며, 위장관내 소화효소에 의해 분해되지 않는 구조적 안정성을 유지하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 PAL의 생화학적 특성을 규명하고, 이를 바탕으로 위장관내 소화효소로부터 저항할 수 있는 변이형들을 만들고자 하였으며, 이러한 구조적 변화를 통하여 효소의 특이 활성도가 유지될 수 있는지를 보고자 하였다. PAL의 특이 활성도를 측정하였고, 효소 활성을 나타내기 위한 최적 pH, 온도 변화에 따른 효소 활성도, 단백분해효소에 의한 활성도 변화를 측정하였다. PAL의 Vmax는 페닐알라닌과 티로신에 대하여 각각 1.77, $0.47{\mu}mol$/ mg x protein로 나타났으며, Km은 페닐알라닌에 대하여 $4.77{\times}10^{-4}\;M$,티로신에 대하여 $4.37{\times}10^{-4}\;M$로 나타났다. 또한 pH 8.5에서 가장 높은 활성을 나타내었는데, 이는 소장의 평균 pH와 유사하다. PAL의 효소 활성은 $-80^{\circ}C$에서 5개월 동안 유지되었으며, $4^{\circ}C$에서 1주일 동안 93.4%의 활성을 유지하였다. PAL은 키모트립신에 의해 쉽게 분해되었으며, 이보다 약한 정도로 트립신, elastase, carboxypeptidase A, B에 의해 분해 되었다. 췌장 소화효소에 대한 저항성을 증가시키기 위하여 트립신, 키모트립신 절단부위 아미노산을 변이시켜 유전자 변이형을 만들었고, 효소 활성도를 측정하였다. 6개의 유전자 변이형은 모두 저하된 효소 활성도를 나타내었는데, Y110H는 0.084, Y110A와 Y110L은 0, R123A는 0.11, R123H는 0.074, R123Q는 0.033으로 나타났다. 이러한 결과는 트립신 및 키모트립신 절단부위 아미노산이 PAL의 효소 활성에 필수적인 역할을 하고 있음을 나타낸다. PAL 변이형은 단백분해작용으로부터 보호할 수 있는 전처치 방법이지만, 페닐알라닌을 효과적으로 저하시키기 위해서 효소활성을 유지할 수 있는 다음 단계의 처치가 필요하다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권3호
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• pp.237-244
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• 1998

A study was carried out to elucidate the relation between the production of flavonol glycosides and the change of phenylalanine ammonia-lyase activity in cell suspension cultures of Ginkgo biloba by the unassisted and synergistic effects of various factors. The quercetin production showed a mixed-growth-associated pattern in cell suspension cultures. Fluorescent light and UV radiation increased phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activity, and resulted in the increase of the production of quercetin and kaempferol ten- and four-fold, respectively, as compared to that obtained in the normal culture condition. The cell growth of Ginkgo biloba was enhanced .at higher temperatures whereas the quercetin production was at its maximum at low temperatures. Moreover, the quercetin production was increased by temperature change during the culture period. In particular, the quercetin production was at the highest level when the culture temperature was elevated from $10^{\circ}C\;to\;30^{\circ}C$. The addition of phenylalanine as a precursor in the culture medium stimulated an 8-fold increase in the production of quercetin; the addition of naringenin caused a l0-fold increase. The quercetin production was also greatly increased by feeding enzyme cofactors such as 2-ketoglutarate and ascorbic acid in the culture medium, but specific PAL activity was not increased except with phenylalanine feeding. The synergistic effect of UV radiation and naringenin feeding was observed, resulting in the increase of flavonol glycoside production at a rate higher than in any other case investigated.

• 미생물학회지
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• 제17권2호
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• pp.58-64
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• 1979

Studies on some properties of cellulase isolated from Piricularia oryzae. Crude cellulases were prepared from dried rice plant powder (Tong-il, Pal-dal) culture of P. oryzae(N-2, C-8, T-2). The best yield of enzyme was obtained from the medium using Tong-il rice plant powder for P. oryzae cav. N-2 and 2%-sucrose concentration in preculture media. Two units of the enzyme were incubated at $60^{\circ}C$ for 1 hour with 1.0ml, 0.6% Na-CMC. The optimum temperature for the enzyme activity was at $60^{\circ}C$ and the optimum pH was at pH4.0. When Na-CMC was used as substrate the $K_m$ values of crude enzyme were calculated to be $1.05{\times}10^{-4}\;mM\;and\;V_{max}$ was 2.8 mmole/hour. A 10-fold partial purification was achieved by $(NH_4)_2SO_4$ precipitation followed by column chromatography on DEAE Sephadex A-25.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.293-297
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• 2005

본 실험은 착색 불안정 때문에 재배적 어려움이 있는 '거봉'포도를 이용하여 변색기에 ABA를 농도별로 처리하여 봄으로써 착색증진을 위한 최적의 처리 농도를 구명하고자 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ABA의 처리 농도에 따라 과방중량과 과립중량은 약간 증가하는 경향을 나타내었으나, 유의차가 인정되지 않았다. 가용성 고형물과 적정산 함량 역시 생장기간 내내 처리구간에 유의차가 인정되지 않았다. PAL 효소의 활성은 각 처리구 공히 처리후 급속히 증가 하다가 감소하는 경향을 보였는데, ABA 처리농도가 높으면 높을수록 증감의 폭은 더욱 커졌다. 또한 처리농도가 높을수록 최종수확기에 가서도 다른 처리구에 비해 높은 수준을 유지하였다. 안토시아닌 함량은 모든 처리구에서 생육기간 동안 계속 증가하는 경향을 보였고, ABA 처리농도가 높아짐에 따라 더 높은 함량을 나타내었는데, 특히 ABA 1000 mg/L 처리구는 최종수확기에 무처리구에 비해 2.5배 이상의 함량을 나타내었다. 과피의 전페놀 함량은 안토시아닌 함량과 마찬가지로 모든 처리구에서 생육기간 내내 증가하는 경향을 나타내었고, ABA의 처리농도가 높아짐에 따라 더 높은 함량을 나타내었다. 가용성당 함량은 과당과 포도당만이 검출되었으며, 자당은 전혀 검출되지 않았다. 과당과 포도당 함량 역시 변색기 이후 계속 증가하는 경향을 보였으며, 처리구간에 큰 차이는 보이지 않았다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제19권3호
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• pp.219-222
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• 1996

Ephedra olistachya cultures have been known to accumulate $rho-coumaroylamino$ acids by elicitor treatment. Based on their chemical structures, the biosynthetic pathway of$rho-coumaroylamino$acids was postulated and phenylalanine ammonia-lyase (PAL), cinnamic acid 4-hydroxylase (4-CH) and p-coumaroyl CoA: D-Ala p-coumaroyltransferase ($rho-CT$) were supposed to be involved in the pathway. The time course inductions of these enzymes were investigated after treatment of yeast extract, yeast-derived mannan glycopeptide and D-Ala. They were detectable at only 4 hours and reached to their maximum level at 9 hours after onset of elicitor treatment. The activities of PAL and 4-CH were almost disappeared within 24 hours, however, that of $rho-CT$was remained up to 48 hours irrespective of the kind of elicitors. $rho-CT$ showed substrate specificity to D-Ala at crude enzyme extract level.