폐흡충(Parnonimr westemani)성충에서 정제한 cysteine proteinase의 특성

Characterization of a cysteine proteinase from adult worms of Paragonimus westermani

자연 감염된 가재에서 폐흡충의 피낭유충을 분리하고 개에 경구 감염시켜 성충을 얻었다. 폐흡충 성충의 조효소를 ion-exchange chromatography, affinity chromatography와 gel filtration chromatoglaphy를 실시하여 cysteine proteinase를 순수 정제하였다. 이들 효소의 생화학적 특성과 분해능을 관찰하였으며. 효소면역전기영동이적법을 이용하여 순수 정제한 효소의 항원성을 관찰하였다. 정제된 효소는 저분자 합성기질인 CBZ-arg-arg-AFC 보다 CBZ-phe-arg-AFC에서 높은 활성을 보였으며. 이들 효소는 thiol-dependent이었다. 정제된 효소 및 조효소의 최적 pH는 5.5이었고. 최적 mole 농도는 0.1 M(0.1 M sodium citrate, pH 5.5)이었고, 이들 효소는 $4^{\circ}C$에서 48시간 동안 80%의 안정성을 보였다 정제된 효소의 native 분자량은 20.000 dalton이었고, SDS- PAGE상에 나타난 분자량은 17,500 dalton이었다 정제된 효소는 cysteine proteinase 특이 억제 인자인 E-64, lodoacetic acid, NEM에 의해 활성이 완전히 억제되었으며, serine proteinase, aspartic proteinase 및 metallo proteinase 특이 억제인자에 의해 활성이 억제되지 않았다. 정제된 효소는 collagen(Type I)과 hemoglobin을 분해하였고, 효소면역전기영동이적법으로 정제된 효소의 항원성을 확인하였다.

Pnragonimus westermnni, the lung fluke, is known to migrate to the pulmonary tissue of mammalian hosts and causes pathological changes in the lungs. An acidic thiol-dependent proteinase with a molecular weight of approximately 20,000 daltons was purified to homogeneity using ion-exchange chromatography and gel filtration chromatography. On SDS-PAGE, the molecular weight of the enzyme was 17,500 daltons. Isoelectric point was 6.45. The enzyme was similar to the acidic cysteine proteinase of vertebrates in the properties of pH optimum, substrate specificity and inhibitor sensitivity. Enzymatic activity was stable at pH 5.5 for at least two days when stored at 4℃. The cysteine proteinase was capable of degrading collagen and hemoglobin. Sera of patients with paragonimiasis and mice infected with R westermani reacted in immunoblots with the partially purified proteinase. This result suggested that the cysteine proteinase of P. westermnni may play a role in migration in tissues, and in acquisition of nutrients by parasites from the host. It is also potentially an antigen for the serodiagnosis of paragonimiasis.