The Complete Amino Acid Sequence of Newborn Dog Prochymosin

강아지 프로카이모신의 전 아미노산 서열

Newborn dog chymosin was extracted from the stomachs of dogs of 2 weeks of age, and was purified by ion exchange chromatography. Half of the sequence was determined by amino acid sequencing and the complete sequence was deduced from a cloned chymosin cDNA Results showed that the zymogen showed 79% sequence identity with calf prochymosin and 54% identity with porcine pepsinogen A The size of the propart and location of the residue which becomes the amino-terminus in the active enzyme was the same in the prochymosins. The maximum general proteolytic activity at pH 3.2 of newborn dog chymosin was 3-4% of that of porcine pepsin A at pH 2, whereas the milk clotting activity relative to the general proteolytic activity of newborn dog chymosin was much higher than that of calf chymosin. Agar gel electrophoresis at pH 5.2 of stomach extracts of individual dogs showed the existence of two predominant genetic variants of zymogen and enzyme. The two variants could not be distinguished by amino acid composition or amino-terminal sequencing, and no differences in the enzymatic properties of the genetic variants were observed. It was concluded that of the residues that participate in the substrate binding, calf and newborn dog chymosin differ in the following positions (porcine pepsin numbering, subsites in parentheses) : Ser 12 Thr(S$_4$), Leu 30 Val(S$_1$/S$_3$), His 74 Gln(S'$_2$), Val 111 Ile(S$_1$/S$_3$), Lys 220 Met(S$_4$). With regard to the low general proteolytic activity of newborn dog chymosin, the substitution Asp303 Val relative to calf chymosin may contribute to an explanation of this.

생후 2주일 되는 강아지의 위에서 카이모신을 추출하고 이온교환 크로마토그래피로 정제하였다. 카이모신 아미노산 서열의 반은 아미노산 서열 분석법으로, 또 프로카이모신의 전아미노산 서열은 프로카이모신 cDNA의 염기서열로부터 결정하였다. 강아지 프로카이모신의 아미노산 서열은 송아지와는 79%, 돼지 펩신노진 A와는 54%의 상동성을 보였다. 프로펩티드의 크기와 활성효소의 N-말단 아미노산 잔기의 위치는 다른 프로카이모신과 같았다. 강아지 카이모신의 pH 3.2에서 단백질 분해활성의 최대 값은 돼지 펩신의 pH 2에서 값의 3-4% 밖에 되지 않았으나, 웅유활성은 송아지보다 훨씬 높았다. 강아지의 위 추출물에 대한 pH 5.2에서의 한천 젤 전기이동으로 프로카이모신과 카이모신에는 두 가지의 현저한 유전적 변이형이 존재함을 확인하였다. 두 변이형은 아미노산 조성, N-말단 서열, 그리고 효소성질에서 차이가 없었다. 송아지와 강아지 카이모신의 기질결합에 관여하는 아미노산 잔기는 다음과 같이 서로 달랐다(돼지 펩신의 서열번호로 표시함) : Ser12 Thr (S$_4$), Leu30 Val (S$_1$/S$_3$), His 74 Gln (S'$_2$), Val111 Ile (S$_1$/S$_3$), Lys220 Met (S$_4$). 강아지 카이모신의 단백질 분해활성이 낮은 것은 송아지의 Asp 303이 강아지에서는 Val303으로 바뀐 때문이라고 생각된다.