• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.558-566
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• 2014

카드뮴(Cd)에 의해 유도되는 담배의 생장과 rubisco/rubisco activase에 미치는 ESA (ethylsalicylic acid)의 효과 및 이에 대한 변성제의 효과를 연구하였다. 담배기내 배양에 대한 ESA의 최적 농도를 찾기 위해, $10^{-6}$-10 mM ESA를 처리하여 배양시킨 결과, $10^{-4}$ mM ESA에서 생장이 가장 높게 나타났다. 최적농도인 $10^{-4}$ mM ESA와 0.2 mM $CdCl_2{\cdot}2.5H_2O$를 사용하여, 대조구, Cd 처리구, ESA 처리구 및 Cd와 ESA 혼합구에서의 담배의 생장을 측정한 결과, ESA 처리구의 생장이 가장 좋았으며, Cd 처리구의 생장이 가장 저조하였다. Rubisco/rubisco activase의 함량과 활성을 측정한 결과, 두 가지의 함량과 활성 모두 Cd 처리구가 가장 낮았으며, ESA 처리구에서는 Rubisco와 rubisco activase의 함량이 감소되었고, 활성은 증가하였다. Guanidine-HCl 처리를 제외한 L-cysteine, urea, thiourea, ${\beta}$-mercaptoethanol, EDTA에 의해 rubisco의 활성이 억제되었으며, L-cysteine, urea, thiourea, guanidine-HCl 처리구에서는 rubisco activase 활성이 변화가 없었으나, ${\beta}$-mercaptoethanol과 EDTA는 활성을 증가시키는 것으로 나타났다. 결론적으로, ESA는 rubisco의 함량을 억제시키고 활성은 촉진시키며, rubisco activase의 함량은 촉진시키고 활성은 억제시켰다. 또한 Cd에 의해 저해된 rubisco와 rubisco activase의 활성이 변성제에 의해 저해되었으며, Cd에 의해 저해된 ESA의 회복이 변성제에 의하여 상실되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1667-1674
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• 2010

Cd을 처리하여 기내 배양한 담배 식물의 생장과 엽록소 함량, rubisco와 rubisco activase의 함량과 활성에 미치는 질산염의 영향을 연구하였다. Cd에 의해 억제되었던 담배 식물의 생장과 엽록소의 함량은 질산염에 의해 회복되었으며, 80 mM 질산염에서 회복 효과가 가장 높았다. 80 mM 질산염에서의 rubisco의 함량이 타 농도에서 보다 현저하게 증가하였으며, rubisco의 활성 또한 rubisco의 함량과 같은 변화를 보였다. 이 결과들은 Cd에 의해 감소된 rubisco의 함량과 활성이 질산염에 의해 회복되었음을 의미한다. SDS-PAGE의 결과, 55 kD와 15 kD의 large subunit와 small subunit의 강도는 타 농도에서 보다 80 mM 질산염에서 현저하게 증가하였다. Rubisco activase의 함량과 활성을 측정한 결과, 80 mM 질산염에서의 rubisco activase의 함량은 타 농도에서 보다 현저하였으며, 이의 활성은 함량과 같은 양상을 나타내어, rubisco에 대한 질산염에 의한 회복 현상이 rubisco activase와 관련 있음을 추측하게 한다.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.510-515
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• 2006

담배에서 기내 생장, 엽록소 및 광합성 효소인 rubisco와 rubisco activase에 미치는 벤질 아데닌(BA)의 영향을 연구하였다. 여러 농도의 BA 처리 후 11주에 2 ${\mu}M$의 농도에서 기내 생장과 엽록소의 함량이 가장 현저하였다. Rubisco의 함량은 BA의 농도가 증가함에 따라 같이 증가하여 2 ${\mu}M$에서 가장 높았으나, 이후 농도의 증가에 따라 감소함으로서 억제 현상을 보였다. Rubisco의 활성 또한 함량과 같은 현상을 나타냈다. 이 결과들은 rubisco의 활성이 함량과 연관되어 있음을 의미한다. Rubisco에 대한 이러한 효과가 rubisco activase와 관련되어 있을 것이라는 가정하에 이 효소의 함량과 활성을 측정한 결과, 2 ${\mu}M$ BA에서 가장 증가하였다. 이러한 결과들을 종합하면 BA에 의한 rubisco의 활성화 효과는 rubisco activase와 관련되어 있음을 보여준다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권3호
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• pp.229-235
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• 2004

The influence of sucrose on in vitro growth, chlorophyll content, and rubisco/rubisco activase were studied in tobacco leaves. The most pronounced effect on in vitro growth and the chlorophyll content was found at 4% sucrose. The rubisco content increased with increasing concentrations of sucrose, but a point was reached beyond which the increasing concentrations of sucrose caused an inhibition of this enzyme. The rubisco activity showed patterns of change similar to the rubisco content. These data suggest that sucrose may have an affect on the activation and induction of rubisco and that sucrose can be both a positive effector and negative effector depend on its concentration. The degree of intensity of 55 and 15 kD polypeptides, which were identified as the large and small subunit of rubisco, respectively, by SDS-PAGE analysis at 4% sucrose was significantly higher than that of other treatments, indicating that sucrose had an effect on both subunits. We subsequently examined whether the rubisco content and activity of being induced by sucrose is associated with rubisco activase. The rubisco activase content at 4% sucrose was higher than that of other treatments. A similar change pattern was also observed in the activity of rubisco activase. The intensity of two 52 and 51 kD polypeptide bands at 4% sucrose was higher than that of corresponding bands of other treatments. The stimulatory and inhibitory effects of rubisco by sucrose seemed to be caused by rubisco activase.

• 생명과학회지
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• 제17권5호
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• pp.646-651
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• 2007

담배 유식물의 생장, 엽록소 및 광합성 효소에 대한 카드뮴과 질산염의 영향에 대해 연구하였다. 카드뮴에 의한 억제된 생장은 질산염에 의해 회복되지 않았다. 엽록소 a와 b의 함량은 카드뮴에 의해 감소하였으며, 카드뮴과 질산염 혼합처리구는 카드뮴 처리구보다 엽록소 함량이 감소하였다. 카드윰 처리구에서의 rubisco의 활성과 함량은 대조구에서의 함량보다 현저히 작았다. 이는 rubisco의 활성이 함량과 연관되어 있으며, rubisco의 활성화와 합성이 카드뮴에 의해 저해된다는 것을 의미한다. 카드뮴에 의해 감소된 rubisco의 활성과 함량은 질산염에 의해 더욱 더 감소되었다. 이와 비슷한 변화가 rubisco activase의 활성과 함량에서도 관찰되었다. 이 결과들은 카드뮴과 질산염에 의해 유도되는 rubisco의 변화가 rubisco activase와 서로 연관되어 있음을 의미하며, 질산염은 직접적으로 rubisco의 활성화와 합성에 관여 할 뿐만 아니라 rubisco activase를 통해서도 rubisco의 수준에 관여하는 것으로 해석된다.

• 생명과학회지
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• 제22권6호
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• pp.778-787
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• 2012

카드뮴에 의해 유도되는 담배의 생장, 엽록소 함량, rubisco와 rubisco activase에 미치는 SA의 영향과, 이에 대한 변성제의 효과를 연구하였다. 담배 기내생장에 대한 SA의 최적농도를 찾기 위해, $10^{-6}$ mM - $10^2$ mM SA를 처리하여 9주간 생장시킨 결과, $10^{-4}$ mM SA에서 가장 높은 생장을 보였다. SA와 카드뮴을 4개의 실험구(대조구, SA, 카드뮴, 카드뮴 + SA)로 하여 생장, 엽록소 함량 및 rubisco와 rubisco activase의 함량과 활성을 측정한 결과, 카드뮴 > 카드뮴 + SA < 대조구 카드뮴 + SA < 대조구 ${\beta}$-mercaptoethanol은 활성을 촉진시켰으며, urea, thiourea, guanidium-HCl은 억제시켰다. 이는 L-cysteine과 ${\beta}$-mercaptoethanol은 변성에 관여하지 않으며, urea, thiourea, guanidium-HCl은 변성에 관여하였음을 의미한다. Rubisco activase의 활성에 대한 변성제들의 영향을 조사한 결과, 5종 모두는 비처리구와 비교하여 현저한 영향은 나타내지 않았다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권2호
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• pp.94-100
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• 2003

We studied the effect of cadmium on chlorophylls and rubisco activation in Canavalia ensiformis L. leaves. Chlorophyll levels were reduced by 5.0 ${\mu}$M Cd. Rubisco activity at 5.0 ${\mu}$M Cd was significantly smaller than that at no treatment. Rubisco Content showed patterns of change similar to rubisco activity. These data suggest that rubisco activity was associated with an amount of rubisco protein, and that the activation and induction of rubisco is inhibited by Cd. The degree of intensity of 50 and 14.5 kD polypeptides identified as the large and small subunit of rubisco by SDS-PAGE analysis at 5.0 ${\mu}$M Cd was significantly lower than that at control, indicating Cd had a e f-fect on both subunits. Under the assumption that effects of Cd on rubisco may be r elated to rubisco activase, in addition to, its activity and content we re determined . The rubisco activase activity at 5.0 ${\mu}$M Cd was more decreased than the control. A similar change pattern was also observed in content of rubisco activase. Remarkable differences in the intensitiy of both the 45 kD and 41 kD band were found between at control and Cd-treatment. These results suggest that the change in the levels of rubisco activase leads to a subsequent alter action of rubisco levels.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.453-460
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• 2005

담배의 생장과 광합성 색소 및 효소에 대한 카드뮴의 독성과 이에 대한 칼슘의 영향을 연구하였다. 카드뮴에 의한 생장과 엽록소 수준에서의 억제 현상은 칼슘에 의해 회복되었다. 특히, 엽록소의 함량은 카드뮴만 처리한 것 보다 카드뮴과 칼슘을 같이 처리하였을 때 현저하게 증가하였다. 또한 rubisco의 활성과 함량은 카드뮴을 처리한 것 보다 처리하지 않았을 때 현저하게 감소하였으며, 카드뮴의 이러한 효과는 칼슘에 의해 환원되었다. Rubisco activase의 활성과 함량도 rubisco와 같은 경향을 보였다. Rubisco에서 카드뮴과 칼슘에 의해 유도되는 이와 같은 변화는 rubisco activase에 의해 기인됨을 의미한다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권2호
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• pp.100-106
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• 2001

This investigation was performed to study the influence of benomyl on photosynthetic pigments and enzymes in soybean leaves. Chlorophyll and pheophytin levels were reduced by benomyl 45 days after greening. These results indicate that chlorophyll a and b, and pheophytin must be controlled by benomyl. SDS-PAGE analysis showed that 50 and 14.5 kD polypeptides represented as large and small subunits of rubisco. In the both of these subunits, the band intensity of the control was significantly higher than that after benomyl treatment, indicating that these two subunits are affected by benomyl. Benomyl strongly inhibited both the activity and content of rubisco as its concentration was gradually increased. However, it remains unclear whether this reduction of rubisco level was due to a reduced level of rubisco activase. Two major polypeptides of 46 and 42 kD were identified as rubisco activase subunits by SDS-PAGE. The intensity of these two bands was shown to be higher in the control than after benomyl treatment. These results indicate that the rubisco decrease resulting from increased benomyl concentrations was caused by rubisco activase. A significant decrease in both the activity and content of rubisco activase by benomyl was also observed. There results suggest that the decrease in rubisco level caused by benomyl is accompanied by a decrease in both the activity and content of rubisco activase.

• ALGAE
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• 제18권2호
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• pp.121-127
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• 2003

The pyrenoid ultrastructure and distribution of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and Rubisco activase in the chloroplasts of Chlamydomonas reinhardtii was studied using the immunogold localization technology with electron microscopy. There were several tubular thylakoids invading in the pyrenoid matrix to form several spokewise channels. The connections between pyrenoid matrix and stroma of chloroplast were the partial of channels. The starch sheath surrounding the pyrenoid was separated into several parts by the connections in transection. Some thylakoids were packed together near the connections in one side of the pyrenoid. Those special structures might be used to transport substance between pyrenoid and stroma of chloroplasts. With the antibody raised against the large subunits of Rubsico from C. protothecoides, the result of the gold immunolocalization of Rubisco in Chlamydomonas reinhardtii showed most of the gold particles heavily labeled the pyrenoid matrix, as well as the starch sheath matrix, and very few in the stroma of chloroplasts. The gold particle density was 880.00 $\pm$ 164.32, 190.00 $\pm$ 152.39 and 9.60 $\pm$ 5.37 ${\mu}m^{-2}$ in pyrenoid matrix, starch sheath and stroma region of chloroplast respectively (background: 5.67 $\pm$ 1.53 ${\mu}m^{-2}$). 99.59% of the total Rubiscos was calculated to be concentrated in the pyrenoid matrix and starch sheath by spatial densities. The gold immunolocalization of Rubisco activase also showed that Rubisco activase was mainly concentrated in the periphery of the pyrenoid and the starch sheath (the density was as high as 229.69 $\pm$ 96.96 ${\mu}m^{-2}$). There were very few gold particles located in the stroma of chloroplasts. These results indicated that pyrenoid surface and starch sheath was the site for Rubisco activation and $CO_2$ fixation, which supported the suggestion that pyrenoids perform photosynthesis function.