배추과 식물현탁배양 세포내에서 산성 아미노산의 능동수송

Active Transport of Acidic Amino Acids in Suspension Cultured Brassica sp. Cells

생리적인 pH에서 음전하를 띄우고 있는 산성 아미노산인 aspartate와 glutamate는 다른 중성 아미노산과 경쟁방해 실험을 행한 연구결과에 의하면 이들도 중성 아미노산이 갖는 능동운반계와 동일한 운반자를 소유한다. 중성 아미노산을 아미노산 한 분자 당 한개의 수소이온과 동반수송되고 전하에 보상을 위해서 한 분자 당 한개의 칼륨 이온을 배출한다. 그러나 산성 아미노산은 한 분자 당 2개의 수소이온과 동반수송되고, 한 분자 당 칼륨 한 분자를 배출한다. 중성 아미노산과 같은 운반계를 소유하고, 2개의 수소이온과 동반수송되는 능동운반계는 본 실험에서 처음으로 보고된다. 이 결과로부터 두개의 동반수송된 수소이온 중 한 개는 산성 아미노산에 있는 pK$_3$카르복실기를 먼저 중화시킨 후에 중성화된 형태로 수소이온 한 분자와 동반수송된다고 사료된다. 그러므로 유채는 20개의 아미노산에 대해서 다만 2개의 운반계, 즉 일반- 과 알카리성 아미노산 운반계를 가진 것으로 확인되었다. 다른 식물에서 이미 보고된 결과들을 참고하여 아미노산 운반계의 진화적인 의미를 고찰하였다.

The acidic amino acids, aspartate and glutamate, which have a negative charge in physiological pH, possess the same transport system as neutral amino acids according to the competitive inhibitory studies with the neutral amino acids. The neutral amino acids cotransported with one H+ per molecule, and one K+efflux per one molecule for charge compensation (Cho,1994), but the acidic amino acids cotransported with two H+ per one molecule, and one K+ efflux per one molecule. The active transport system, which possess the same carrier but cotransported with the different number of H+, reported for the first time. from the results, we can see that one of cotransported H+ protonated at first carboxyl group of pK$_3$ of acidic amino acids, and then as a neutral form cotransported with H+ Therefore, Brassica possess two amino acids transport system for 20 amino acids, namely general - and basic amino acids transport system. The evolutionary meaning of amino acid carriers described with other reported plants.