Chattopadhyay Soumen;Krishnan Natraj;Maji Manas D.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제12권1호
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pp.21-28
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2006
Peroxidase activity was measured in brown leaf spot pathogen (Myrothecium roridum) inoculated potted mulberry (Morus alba) during pre-symptomatic to various symptom development stages and compared with corresponding healthy leaf tissues. The enzyme showed a pH optimum of 7.0 and the activity was linearly increased up to 15 min of incubation. The peroxidase had a broad substrate specificity and the rates of oxidation were in the rank of pyrogallol> guaiacol> ascorbate at pH 7.0. Catechol at 10 mM inhibited 89% of guaiacol-peroxidase and 76% pyrogallol-peroxidase activities, indicated higher non-specific peroxidation in pyrogallol dependent assay system in mulberry than guaiacol. The optimum requirement for the guaiacol dependent assay was 0.2 ml (${\approx}40-60{\mu}g$ equivalent of protein) of crude enzyme source. Excepting the 8th leaf from the apex, the peroxidase activity did not vary appreciably in different leaf positions. In pre-symptomatic phases, an initial (1 to 5 min) rise of peroxidase activity was noticed in inoculated leaves, and then maintained a plateau up to 300 min. In contrary, non-infected tissue showed a slightly increased trend of enzyme level up to 420 min. In infected tissue, a sharp transient increase (3.1 fold) of peroxidase activity appeared between 300 - 420 min post infections. Afterwards, significantly different but steady maintenance of enzyme levels were observed in two treatments. On the other hand, during symptom development, a sharp increase in peroxidase activity was noticed up to 4th grade of lesion appearance (25.1 % to 50% of leaf area infection), and then declined slightly. However, in non-infected but same age healthy leaves, such huge fluctuations of enzyme level did not apparent. A high positive correlation $(R^2=0.92)$ between peroxidase activity and leaf spot development grades was also marked. The result implies that pre-symptomatic burst (between 1 - 5 and 300 - 420 min) and subsequent increased trend of guaiacol peroxidase activity may require for the symptomatic manifestation of Myrothecium leaf spot in mulberry.
The effect of a water-miscible ionic liquid, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate $([BMIM][BF_4])$, on the horseradish peroxidase (HRP)-catalyzed oxidation of 2-methoxyphenol (guaiacol) with hydrogen peroxide $(H_2O_2)$ was investigated. HRP maintains its high activity in the aqueous mixtures containing various concentrations of the ionic liquid and even in 90% (v/v) ionic liquid. In order to minimize the effect of solution viscosity on the kinetic constants of HRP catalysis, the enzymatic reactions in the subsequent kinetic study were performed in water-ionic liquid mixtures containing 25% (v/v) ionic liquid at maximum. As the concentration of $[BMIM][BF_4]$ increased for the oxidation of guaiacol by HRP, the $K_m$ value increased with a slight decrease in the $K_{cat}$ value: The $K_m$ value increased from 2.8 mM in 100% (v/v) water to 22.5mM in 25% (v/v) ionic liquid, indicating that ionic liquid significantly weakens the binding affinity of guaiacol to HRP.
녹두의 자엽에서 peroxidase isozyme을 $(NH_4)_2SO_4$ 침전, Sephadex G-75, DEAE-cellulose 및 DEAE-Sephadex A-50 column chromatography 등으로 63배 정제하여 그 특성 및 결정구조를 조사하였다. Isozyme C는 Rm 값이 0.24로서 분자량이 50,000 dalton인 단량체였다. 이 효소의 반응 최적 PH는 o-dianisidine에 대하여 5.0, guaiacol에 대해서는 6.0, 반응 최적온도는 $70^{\circ}C$였으며 열에 대해서도 비교적 안정하였다. o-dianisidine과 guaiacol에 대한 Km 값은 각각 0.11mM, 60.98mM이었으며, isozyme C에 대한 기질과 cyanide는 경쟁적 저해형식을 나타내었다. Isozyme C는 평면상 직사각형의 결정구조를 하고 있었다.
Enzymatic characterization of peroxidase(E.C. 1.11.1.7) from soybean sprouts was investigated. The optimum pH of the purified peroxidase was 7.0 and relatively stable at pH 6.0~7.0. And the optimum temperature was 50oC. The enzyme was most active with guaiacol as a substrate, followed by (+)catechin, pyrogallol and p phenylenediamine. The Km values for guaiacol and H2O2 were 4.2mM and 2.5mM, respectively. L Ascorbic acid and 2 mercaptoethanol greatly inhibited the enzyme activity, while Cu2+, Co2+ and Ni2+ activated the enzyme.
저면관비 육묘재배시 근권온도의 차이가 접목수박묘의 생육, 양분흡수 그리고 효소활성에 미치는 영향을 알아보고자 실험을 수행하였다. 근권온도 처리는 각각 무가온, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$로 처리하였으며, 야간 최저온도는 $10^{\circ}C$로 유지하였다. 생육 20일후의 초장, 엽장, 엽수, 경경, 그리고 생체중 및 건물중은 온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 엽면적에서는 무가온($21.50mm^2$)에 비해 $25^{\circ}C$에서 $52.79mm^2$으로 2배 이상의 증가를 나타내었다. Mn, Ca, Mg, Fe는 온도가 증가함에 따라 흡수량이 증가하였고, K, P, Mg는 유의성이 없었으며 Na는 역으로 감소하였다. Stress저항성 항산화효소인 ascorbate peroxidase(APX)와 guaiacol peroxidase(GPX)의 활성은 온도가 $10^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 보였으며 온도가 높아질수록 감소하였다.
콩나물 줄기로부터 추출, 정제한 peroxidase는 glucose oxidase와 함께 guaiacol을 기질로 사용하여 포도당의 분석에 사용되었다. peroxidase는 DEAE-Sephacel ion exchange column chromatography를 통해 얻은 분획이 조효소액에 비해 specific activity가 10.8배 증가되었고 수율은 11.3%였다. 정제된 peroxidase와 glucose oxidase를 이용한 포도당 분석의 최적 pH는 5.5였고 최적온도는 $40^{\circ}C$로 나타났으며 포도당 양의 증가에 따라 효소활성은 증가되었으며 반응시간과의 관계에서도 직선을 보여 주었다. 그리고 L-cysteine과 dithiothreitol과 같은 환원제는 포도당 분석에 이용되는 glucose oxidase와 콩나물 peroxidase의 활성을 저해하는 것으로 나타났다.
찰벼 4품종을 두 온도조건(저온; $15^{\circ}C$, 대조; $25^{\circ}C$)에서 왕겨의 유무에 따라(정조 및 현미) 발아특성을 조사한 결과, 현미 발아율은 품종간 차이가 없었으나 정조 발아율은 저온에서 품종간 차이가 컸다. 종자를 침윤시키면 온도나 왕겨의 유무에 관계없이 수분이 급격히 증가하다가 30%에서 더이상 증가하지 않고 정체하는데 이때 정체기에 도달하는 시간은 온도가 높을수록, 정조보다 현미가 빨랐다. 그러나 수분정체기에 도달하는 시간은 품종간 차이가 있고 저온에서 차이가 컸다. 수분흡수시간은 발아율, 발아세, 발아속도, 평균발아일수와 모두 높은 부의 상관을 보여 초기 수분흡수시간이 빠를수록 발아를 촉진하는 것으로 나타났다. 침윤 24시간 뒤 guaiacol peroxidase활성은 처리 및 품종간에 큰 차이를 나타냈으며 발아세와 발아속도와 정의 상관이 있었으나 최종발아율과는 상관이 낮았다. Catalase활성은 발아율, 발아속도 등과 상관이 매우 낮았으며, 용해성 단백질함량 및 maltose농도도 발아특성과 상관이 낮았다. 종자활력검사(TTC활력검사)와 표준발아율검사($25^{\circ}C$)에서 발아율이 높더라도 정조는 저온에서 품종간 발아율의 변이가 커 종자활력검사만으로 발아율을 예측하기 힘들었다. 따라서 초기의 종자활력은 TTC검사와 guaiacol peroxidase활성을 함께 고려하는 것이 더 정확한 것으로 생각된다. 또 품종간 발아율의 변이를 줄이고 발아속도를 높혀 균일한 발아를 유도하기 위해서는 적정범위에서 가능한 온도를 높혀 수분흡수를 촉진시켜야 한다.
Thyroid peroxidase is a biochemical target protein for the antithyroid drugs. Ethanol extracts from one hundred and thirty seven natural products were screened for the inhibition of thyroid peroxidase activity. Thyroid peroxidase was purified from porcine thyroids, and the inhibition of peroxidase activity was evaluated using guaiacol oxidation (C-C coupling) assay. Twenty one natural products expressed a remarkable inhibition (>50%) of peroxidase activity at $330{\mu\textrm{g}}$ solid weight/m. The 50% inhibitory concentration ($IC_{50}$) of 70% ethanol extract from six potent natural products ranged from 3.1 to $31.2{\;}{\mu\textrm{g}}$ solid weight/m, in contrast to the range ($0.33~0.54{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$) of $IC_{50}$ values fro catechin and epigallocatechin gallate as positive controls. Noteworthy, the extract of Camellia taliensis showed irreversible inhibition of the enzyme. It is suggested that extract from some natural products such as Camellia taliensis, Rheum undulatum or Euphorbia perinensis, exhibiting a potent inhibition of peroxidase activity, may be developed as sources of potent antithyroid agents.
한국산 무(Raphanus sativus L.)로부터 황산암모늄 분별침전과 CM-cellulose ion exchange chromatography를 사용하여 anionic peroxidase(POD)를 분리하였다. 분리된 한국산 무 anionic POD를 비색효소로, o-tolidine 혹은 4-aminoantipyrine/diethylaniline(4AA/DEA)을 비색기질로 사용하여 630nm에서의 흡광도를 측정함으로써 당 정량반응을 실시하였다. 한국산 무 anionic POD는 비색기질로 4AA/DEA을 사용한 경우 o-tolidine을 사용했을 때 보다 더 높은 비색 반응성을 나타내었다. Glutosr의 농도증가에 따른 검정곡선을 작성하였을 때 o-tolidine과 4AA/DEA을 사용한 경우 상관계수가 각각 r=0.9983과 r=0.9963로서 두 가지 방법의 검정곡선이 모두 좋은 직선성을 보여 주었다. 한국산 무 anionic POD와 horseradish POD의 기질산화에 대한 반응성을 비교하기 위하여 o-dianisidine과 guaiacol Km값을 조사한 결과, 한국산 무 anionic POD가 horseradish POD보다 o-dianisidine에 대해 약 40배, guaiacol 대하여 약 2배의 높은 기질 반응성을 나타내었다. 이러한 결과들은 한국산 무 anionic POD를 비색효소로 사용하여 검출감도가 높은 당 정량용 진단시약을 개발할 수 없음을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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