Profile Analysis of Proteins Related with Hydrogen Peroxide Response in Strep-tomyces coelicolor (Muller)

Streptomyces coelicolor (Muller)의 과산화수소 대응 반응에 관련된 단백질 양상의 분석

  • 정혜정 (서울대학교 자연과학대학 미생물학과) ;
  • 노정혜 (서울대학교 분자미생물학 연구센터)
  • Published : 1993.04.01

Abstract

Streptomyces coeUc%r (Muller) cells were treated with $100 \mu$M hydrogen peroxide for I hour and proteins synthesized during hydrogen peroxide stress were labeled with L-[$^{35}S$]-methionine. Total cellular proteins were extracted and analyzed by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis. In exponential growth phase, synthesis of about 100 proteins was increased by hydrogen peroxide treatment. These proteins were named as Pin (£eroxide-inducib]e) proteins and classified into 4 subgroups according to their induction time after hydrogen peroxide treatment. About 60 of them were found to be induced within 20 minutes and maintained throughout I hour of treatment. In stationary growth phase. synthesis of 62 proteins was increased by hydrogen peroxide and 21 of them were the same Pins found in exponential growth phase. Proteins from the mutants which are resistant to hydrogen peroxide were obtained in exponential growth phase and compared with those from the wild type on two-dimensional gel. The three mutants, N7, N9. and N24, were found to have higher constitutive leve]s of ]5, 17, and 15 Pin proteins respectively, than the wild type. 9 of these Pin proteins (D74.7a, E76.0c, E23.3. F50.7, F47.2a. F25.5, G39.6b, G24.0, H39.6a) increased in two of the three mutants and 3 proteins (F39.7, H6I.7. 120.8) increased in all of the three mutants. These proteins might play important roles in the response of S. coelic%r to hydrogen peroxide.

Streptomyces coelicolor (Muller) 의 세포에 $100 \mu$M 의 과산화수소를 1시간 동안 처리하여 과산화수소 스트레스중에 생성되는 단백질을 L-[$^{35}S$] methionine 을 이용하여 순간 표지하였다. 단백질을 추출하여 2차원 겔 전기영동으로 분석한 결과 지수 성장기의 세포가 가지는 총세포 단백질 중 약 100개의 단백질의 합성이 과산화수소에 의해 증가되는 것을 관찰하였다. 이들을 Pin(peroxide inducible) 단백질이라고 명명하고 과상화수소 처리 후 발현이 증가되는 시간에 따라 세 그룹으로 나누었다. 약 60 개의 Pin 단백질은 과산화수소 처리후 20분 이내에 발현이 증가하여 1시간동안 지속적으로 다량 합성되었다. 정체 성장기의 세포에서는 62개의 단백질의 합성이 과산화수소에 의해 증가되었으며, 이 중 21 개의 단백질은 지수성장기의 Pin 단백질과 일치하였다. 과산화수소에 대한 저항성이 증가한 세가지 돌연변이체의 단백질을 지수 성장기에서 추출하여 2 차원 겔 전기영동으로 분석한 결과, 각각의 경우 15, 17, 15개의 Pin 단백질을 야생형보다 항상적으로 다량합성하는 것을 관찰하였다. 이 pin 단백질 중 9개 (D74.7 a, E76.0c, E23.3, F50.7, F47.2a, F25.5, G39.6b, G24.0, H39.6a) 는 두가지 돌연변이체 모두에게 증가되었다. 따라서 이 단백질들은 S. coelicolor 가 과산화수소 스트레스에 대응하는데 있어 중요한 역할을 담당한다고 추정된다.

Keywords