Effects of Salicylate on the Activity of Isoperoxidase $A_3$ from Tobacco Callus

Salicylate가 담배 미분화세포 isoperoxidase $A_3$의 활성에 미치는 영향

Salicylate is involved in the induction of pathogen-related proteins and plant defense response. The effects of salicylate on the activity isoperoxidase $A_3$ from tobacco callus (Nicotiana tabacum L.) and the protection against the enzyme inactivation by salicylate in the presence of $Fe^{2+}$ were examined. About 20% and 85% activity losses of peroxidase occurred at 0.48 mM and 0.6 mM salicylate, respectively, showing that isoperoxidase $A_3$ was inactivated by salicylate. The inactivation occurred depending on pH and showed noncompetitive inhibition mode. Moreover, inactivation of the enzyme by salicylate was completely protected in the presence of $Fe^{2+}$. Apoperoxidase without heme moiety was constructed and the effects of various metal ions on the recovery of enzyme activities were investigated. More than 80% of the activity was reconstituted by the addition of $Fe^{2+}$ or hemin. However, the enzyme activity was not recovered by $Cu^{2+},\;Zn^{2+},\;Co^{2+},\;or\;Mn^{2+}$.

식물의 저항성과 방어관련물질 유도에 관련된 salicylate가 담배 미분화세포로부터 분리된 isoperoxidase $A_3$의 활성에 미치는 영향을 살펴보고, $Fe^{2+}$ 의 첨가에 의하여 salicylate에 의한 효소활성 억제가 보호되는 양상을 조사하였다. 다양한 농도의 salicylate가 isoperoxidase $A_3$의 활성에 미치는 영향을 조사한 결과 0.48mM salicylate에 의하여 isoperoxidase $A_3$의 활성이 약 20% 감소되었고, 0.6mM salicylate에 의하여 효소활성이 85% 이상 감소되었다. 이러한 결과는 salicylate에 의하여 isoperoxiase $A_3$가 억제됨을 보여준다. Salicylate에 의한 isoperoxidase $A_3$의 억제반응은 pH 의존적으로 일어났을 뿐만 아니라, noncompetitive inhibition 양상을 나타냈다. 뿐만 아니라 salicylate에 의한 isoperoxidase $A_3$의 활성억제는 $Fe^{2+}$ 첨가에 의하여 거의 완벽하게 보호되었다. Isoeroxidase A3로부터 heme부분을 제거하여 apoperoxidase를 제조한 후 여러가지 금속이온이 apoperoxidase의 활성회복에 미치는 효과를 조사하였다. 그 결과 hemin과 $Fe^{2+}$ 첨가에 의하여 apoperoxidase의 활성이 80% 이상 회복되었으나 $Cu^{2+},\;Zn^{2+},\;Co^{2+},\;Mn^{2+}$ 등은 apoperoxidase의 활성을 재구성시키지 못하였다.