Analysis of the Proteins Accumulated During Cold Treatment in Intermolecular Space of Barley

저온에서 세포밖 공간에 축적되는 보리 단백질

In order to identify an antifreeze proteins responsible for freeze-tolerance in barley the proteins accumulated in extracellular space during cold acclimination were extracted and analyzed. After 42 days cold treatment there were several proteins sized of 70, 21, 16, 14 KDa increased in their amount accumulated in extracellular space. In addition, continuously sized polypeptides smaller than 10 KDa were found to be increased in their amount as cold treatment prolongs. Since these proteins were not detectable in total leaf protein extract it appears that the procedure used to isolate extracellular extract was valid. A similarity in profile of the extracellular proteins isolated from barley and rye may indicate a possibility for these proteins to be an antifreeze proteins since the same extract from rye was reported to show an antifreezing activity.

보리의 내동성기작에 관여할 것으로 예상되는 반결빙단백질을 분리하기 위해서 저온순화기간 중에 세포밖 공간에 축적되는 단백질을 분리 및 비교하였다. 42일간의 저온처리를 통해 70, 21, 16, 14 KDa의 단백질과 10 KDa 이하의 연속된 크기의 단백질들의 축적이 증가됨을 확인하였다. 이들 단백질들은 3일간의 저온처리에서도 어느 정도 축적되었으나, 42일간의 처리시 그 양에 있어서 더욱 증가됨을 볼 수 있었다. 위 방법으로 얻어진 단백질을 전체 잎조직의 단백질과 비교하여 세포밖 공간의 단백질 추출방법의 정확도를 검증하였다. 또한 호밀의 저온처리시 세포밖 공간에 축적하는 단백질과의 비교를 통해 구성 단백질의 크기에 있어서 차이를 확인하였으나, 호밀과 보리에서 공통적으로 10 KDa 이하의 범위에서 연속적인 크기의 단백질이 축적됨을 볼 수 있었다. 알려진 광어의 반결빙단백질은 크기가 3300에서 33,000 dalton에 이르는 점으로 미루어 보리와 호밀에서 공통적으로 발견되는 10 KDa 이하의 단백질이 반결빙단백질로 작용할 가능성은 매우 높다. Griffith등(1992)은 호밀의 세포밖 공간 단백질중 일부에서 반결빙활성도를 확인하였고 보리와 호밀간의 해당단백질의 전체적인 profile에서의 유사성을 미루어 보리로부터 얻어진 세포밖 공간의 단백질에서 반결빙단백질을 발견할 가능성은 매우 높다.