한국콩연구회

해녀콩 뿌리혹의 암모니아 동화효소 유전자의 구조와 발현

Structure and expression of genes involved in ammonia assimilation in the root nodules of Canavalia lineata

주관연구기관 : 서울대학교

연구책임자 : 안정선

발행년월 : 1993-02

주관부처 : 과학기술부

원문

http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndslOriginalView.do?dbt=TRKO&cn=TRKO200200016043&rn=&url=&pageCode=PG18

초록

The activities of aspartate aminotransferase(AAT). glutamine synthetase(GS) and uricase in root nodule of Canavalia lineata were examined. During the development, activities of all enzymes were increased; AAT(1.8x), GS(1.5x), uricase(1.2x). Activity of AAT was highest in root, while that of uricase in root nodule and that of GS similar in all tissues. Two AAT isoenzymes were present in all tissues, but activity of AAT2 was higher than that of AAT1 and incresed during the development. These results suggest ammonia fixed in root nodule may be assimilated through ureid pathway. Yield of root nodule poly(A)+RNA was 1.2㎍/g tissue and titer of cDNA library using lamda gt10-EcoRI arms 7.2 ×10? pfu/ml. Screening the library with Leghemoglobin, AAT, uricase probes showed 10%, 0.07%, 0.1% positive clones, respectively. Silected uricase clone, pcClNUO-01 and -02, was consisted of 1627 bp and 1041 bp encoding 308 and 301 amino acids, respectively. With soybean uricaseII, they showed 88.9% and 89.3% nucleotide homology and 84.1% and 85.4% amino acid homology, respectively. At C-terminal of both protein Ser-Lys-Leu known as a targeting signal to peroxisome was found. Thsis genes were expressed only in root nodule and at early stage of nodule development, and represent as a small multigen family in genome of Canavalia lineata.

해녀콩(Canavalia linneata) 뿌리혹의 aspartate aminotransferase(AAT), glutamine synthetase(GS), uricase의 활성을 조사한 결과, 발달단계별로는 AAT가 1.8배, GS는 1.5배, uricase는 1.2배 증가하였고, 부위별로는 AAT는 뿌리에서 uricase는 뿌리혹에서 최대 활성을 보였으나 GS는 부위별로 유사하였다. AAT는 2개의 isoenzyme이 모든 조직에서 나타났는데 뿌리혹에서 AAT2가 AAT1보다 높은 활성을 보였고 발달단계에 따라 AAT2의 활성이 증가하였다. 이러한 결과는 해녀콩 뿌리혹에서 고정된 암모니아가 ureid경로를 거쳐서 동화됨을 시사한다. Oligo-d(T) 컬럼을 이용한 뿌리혹 poly(A) + RNA의 수율은 1.2㎍/g조직이었고 람다 gt10-EcoRI arms를 이용한 cDNA library는 7.2 × 10? pfu/ml의 titer 값을 보였다. 이 library를 leghemoglobin, AAT, uricase 탐침으로 검정한 결과 각각 10%, 0.07%, 0.1%의 반응을 보였다. 선별한 uricase 클론인 pcCINUO-01과 -02는 각각 1627 bp, 1041bp로 308개와 301개의 아미노산을 암호화하고 있었고, 대두의 uricaseII와 각각 88.9%, 89.3%의 염기서열 유사성과 84.1%, 85.4%의 아미노산 유사성을 보였다. 이들 단백질의 C-말단에는 peroxisome 수송에 필요한 Ser-Lys-Leu 서열이 존재했으며, 이들 유전자는 조직 특이적으로 뿌리혹 말달 초기에 발현되었고 게놈상에는 소규모의 유전자 가족으로 존재하였다.