Enzymological Properties of the Alkaline AL-Protease from Arthrobacter luteus and Detection of Its Active Amino Acid Residue

Arthrobacter luteus로부터 유래한 염기성 AL-Protease의 효소학적 성질 및 활성 아미노산 잔기의 검색

The enzymatic properties of the alkaline AL-protease, which had been prepared from the crude zymolyase of Arthrobzoter luteus, was investigated together with its active amino acid residue. Complete inactivaton of the proteolytic activity of AL-protease by either DFP or PMSF was simultaneously accompanied by the loss of its lytic effect on the lysis of yeast cell wall. In the reaction, AL-protease showed the pattern of inactivation to decrease very slowly, as compared to that of chymotrypsin, and that enzyme and DFP were found to react with a molar ratio of 1 : 1. The preparation of AL-protease exhibited no hydrolytic activity in any substrates of polysaccharases, playing a significant role in the lysis of yeast cell wall. The optimum pH and temperature of AL-protease was pH 10.5 and $65^{\circ}C$, respectively. It also showed stability in the pH range from 5 to 11 and at the temperature below $65^{\circ}C$. Through the identification of the amino acid residue in the active site of the $^{32}P$-diisopropylph-osphorylated(DIP) AL-protease modified specifically with $^{32}P$-labeled DFP, AL-protease was found to be a DFP-sensitive which has a mole of active serine residue involved in its proteolytic activity per mole of the enzyme.

Zymolyase 조효소로부터 분리, 정제되었고, 효모세포벽 용해 촉진물질로 밝혀진 바 있는 Arthrobacter luteus로부터 유래한 염기성 protease(AL-protease)의 효소학적 성질 및 활성 아미노산 잔기를 검색한 결과는 다음과 같다. 1. AL-pretense는 저해제 DFP 및 PMSF에 의해서 그 Protease 활성 및 용해 촉진활성이 동시에 완전히 소멸 되었으며, 그 저해 반응속도는 chymotrypsin에 대한 것에 비하여 대단히 완만하였다. 1.반응에서 AL-protease와 DFP의 결합 mole비는 1:1로 추정 되었다. 2. 정제된 AL-protease의 동결건조품 중에는 종래효모세포벽 용해반응에 관여하는 것으로 알려진 yeast phosphomannase를 비롯한 다당류 가수분해효소들의 활성은 그 어느 것도 인정되지 않았다. 3. AL-protease의 casein에 대한 최적 pH 및 최적 온도는 pH 10.5와 $65^{\circ}C$이었고, 그 활성은 pH 5${\sim}$11 사이와 $65^{\circ}C$이하에서 안정하였다. 또한, AL-Protease의 활성에 미치는 여러가지 금속이온의 영향은 인정되지 않았다. 4. [$^{32}P$]-DFP에 의하여 화학수식된 [$^{32}P$]-DIP-AL-protease에 대한 활성부위의 아미노산 잔기를 검색, 동정하기 위하여 조제용 PAG-전기영동, SDS-PAG-전기영동, Dowex 이온교환 크로마토그래피 및 고압 여지 전기영동을 실시하였고, 그 결과, AL-protease는 활성 부위에 1분자당 1 mole의 serine 잔기를 가지는 염기성 protease로 밝혀졌다.