Streptomyces coelicolor 의 Catalase 들의 분석

Srrepromycec. corlirolar produces at least 4 catalase activity bands with different electrophoretic mobilities on polyacrylamide gel which vary during development. Spores and mycelia at stationary phase produced all the activity bands(Cat1. 760 kr); Cat3-I, 170 kD: Cat3-2, 140 kD: Cat3-3. 130 kD; Cat4, 70 kD) except for Cat2 (300 kD). Mycelia at mid-logarithmic phase produced only Cat2 and Cat3-2 bands, and mycelia at late-logarithmic phase produced bands except Catl and Cat\ulcorner. Catalase-deficient mutants were screened in S. coelicalur by H201 bubbling test following NTG mutagenesis. Wc tested sevcral non-bubbling or slow-bubbling mutants for their catalase activities. The overall activities in cell extracts decreased more than 5 fold. Activity bands in native gel selectively decreased in intensity or disappeared. In all the non-bubbling mutants testcd, Cat3-2 band decreased significantly or disappeared. suggesting that Cat3-2 is the major catalase. The selective disappearance of bands in mutants suggest that each band is governed by different genes. We purified catalase activity from -:ell extracts obtained at late-logarithmic phase. Following chromatographies on Sepharose CL-4B. DEAE Sepharose CL-6B. Phcnyl Sepharose CL-4B. and hydroxylapatite columns. only the Cat3-2 activity was obtained. The native form of Cat3-2 has molecular weight of approximately 140 kD, judged by gel electrophoresis. Thc electrophoretic mobility on SDS-polyactylamide gel suggests that this enzyme contains 2 identical subunits of 67 kD.

비변성 폴리아크릴 아미드 겔에서 Streptomyces coelicolor 의 catalase 활성 염색을 실시하여 여러개의 catalase 활성 띠를 관찰하였으며, 그 유형이 성장기에 따라 달라짐을 알았다. 포자와 정체 성장기에는 정체 성장기에만 특이적인Cat1(760kD) 이 관찰되었고, Cat2(300kD) 를 제외한 모든 활성 띠들이 나타났다. 중기 대수 성장기에는 Cat2 와 Cat 3-2, Cat3-2(140kD) 등 2개의 catalase 띠가 나타나며, 후기 대수 성장기에는 Cat3-1(170 kD), Cat3-2, Cat3-3(130kD). Cat4(70kD)등의 활성 띠가 나타났다. NTG 처리로 돌연변이화된 S. coelicolor 의 포자를 Bennet 평판 배지네서 배양한 후 과산화수소 거품 test 를 실시하여, 약 5000 여개의 콜로니 중 거품형성 속도나 양이 감소한 콜로니를 12개 얻었다. 야생형에 견주어 대부분 catalase 활성이 감소하였으며, 대수 성장기와 정체 성장기에서 모두 감소하였다. 거품형헝을 하지 않는 모든 돌연변이에서 Cat3-2 띠의 강도라 현저히 약해저 있음으로 보아 Cat3-2가 주된 catalase 인 것으로 추정된다. 대수 성장기에서 수확한 S. coelicolor 세포 추출액에서 Sepharose CL-4B, DEAE Sepharose CL-6B, Phenyl Sepharose CL-4B, Hydroxylapatite 크로마토그래피등 4단계의 크로마토그래피를 수행하여 Cat3-2 를 정제하였다. 비변성 폴리아크릴마드 겔 전기 영동을 수행한 결과 Cat3-2 는 67 kD 의 동일한 subunit 을 2개 가지고 있는 효소로 추정된다.