Study on the Enzyme of Basidiomycetes(I) -The Effects of Iron Ions on the Light-Induced Mitochondrial $F_0F_1-ATPase$ of Lentinus edodes-

담자균류의 효소에 관한 연구(I) -표고버섯 중의 광감응성 Mitochondrial $F_0F_1-ATPase$의 철이온 효과-

The effects of the iron ions for the light-induced mitochondrial $F_0F_1-ATPase$ of Lentinus edodes was studied. The enzyme activity was stimulated up to 202% by 0.1 mM $Fe^{2-}$ ion, but was inhibited by $Fe^{3+}\;and\;Mg^{2+}$. In the presence of 0.5 mM $Mg^{2+}$, the activity also increased 32% by 0.1 mM $Fe^{2+}$ ion, and decreased to a similar extent by $Fe^{3+}$ ion than by only $Fe^{3+}$ ion. Also, the activity was inhibited 53% by 5.0 mM $Fe^{2-}$ ion in the presence of 0.5 mM $Mg^{2+}$ ion and various concentration of $Fe^{3+}$ ion(mM). These results showed that $Fe^{2+}$ strongly stimulated the enzyme activity and its role for the enzyme was independent of $Mg^{2+}$ ion, but was dependent of $Fe^{3+}$ ion. From inactivation of the enzyme by addition of metal chelating agent, EDTA, it is suggested that the enzyme is to be metalloenzyme. The optimal pH and temperature of the enzyme in the presence of 0.1 mM $Fe^{2+}$ was 7.6 and $63^{\circ}C$, respectively.

표고버섯 중의 광감응성 mitochondrial ATP synthase는 0.1 mM $Fe^{2+}$ 단독 이온에 의하여 그 활성이 대조구에 비해 102%, 증가되었으며, 반면 $Fe^{3+}$ 및 $Mg^{2+}$ 이온은 효소의 활성을 억제시켰다. 0.5 mM $Mg^{2+}$ 존재하에서 0.1 mM $Fe^{2+}$ 이온에 의한 이 효소의 활성은 32% 증가되었으며 0.5 mM $Mg^{2+}$ 존재하에서 $Fe^{3+}$ 이온효과는 단독 $Fe^{3+}$ 이온의 효과와 유사한 경향으로 효소의 활성을 저해하였다. 0.5 mM $Mg^{2+}$과 0.1 mM, 0.5 mM 및 1.0 mM $Fe^{3+}$ 이온의 공존하에서$Fe^{2+}$ 이온에 의한 효소의 활성은 모두 억제되었으며, 특히 0.5 mM $Mg^{2+}$과 0.1 mM $Fe^{3+}$ 이온의 공존하에서 5.0 mM $Fe^{2+}$ 이온에 의하여 53%의 억제현상을 나타내었다. 따라서 표고버섯 중의 광감응성 mitochondrial ATP synthase의 활성은 $Fe^{2+}$ 이온에 의하여 특이적으로 크게 증가되며, 이 효소에 대한 $Fe^{2+}$ 이온의 활성화 효과가 $Mg^{2+}$ 이온에 의하여 크게 영항을 받지 않으나, $Fe^{3+}$ 이온의 공존하에서는 억제됨을 알았다. 활성화 금속이온인 $Fe^{2+}$ 존재하에서 이 효소의 최적 pH는 7.6이며, 최적 온도는 $63^{\circ}C$이었다. 또한 이 효소는 금속 chelating agent인 EDTA에 의하여 효소의 활성이 상실됨으로써 metalloenzyme의 가능성을 제시하였다.