Changes in the levels of $Ca^{2+}$/calmodulin - binding proteins and glutamate decarboxylase during the growth of tobacco suspension cells

담배 배양 세포의 성장과정 중 칼슘/칼모듈린-결합단백질 및 glutamate decarboxylase의 생성변화

The changes of calmodulin levels, calmodulin-binding proteins, and $Ca^{2+}$/calmodulin-dependent glutamate decarboxylase during the growth of tobacco suspension cells were investigated. Tobacco cells exhibited a typical growth curve, including an exponential growth phase between 3 and 5 days after inoculation, and an apparent stationary phase occurring after 5 day. Although slight changes were observed from sample to sample, calmodulin protein levels remained similar during the phases of culture growth. Several $Ca^{2+}-dependent$ calmodulin-binding proteins including 56, 46, 36, and 32-kDa proteins were detected in tobacco cell extracts. The 56-kDa protein was identified as glutamate decarboxylase by Western-blot analysis using an anti-GAD monoclonal antibody. The levels of GAD protein and the specific activity of GAD enzyme were highest during the middle exponential phase of the culture growth cycle. These data suggest that $Ca^{2+}$/calmodulin-dependent glutamate decarboxylase is modulated during the growth of tobacco suspension cells.

담배 배양 세포의 성장과정 중의 칼모듈린 농도변화 및 칼모듈린 결합 단백질의 종류에 대하여 조사하고 이들 단백질들 중 글루탐산 탈탄산효소를 immunodetection과 활성측정으로 확인하였다. 담배세포는 유도기(초기 $1{\sim}2$일간), 대수증식기($3{\sim}5$일), 정지기 등의 전형적인 성장 패턴을 보였다. 칼모듈린의 농도는 비록 대수증식기에 약간 감소하는 경향을 보이다 정지기에 이르면서 유도기의 수준을 회복하는 것으로 나타났지만 전체적으로는 성장단계에 관계없이 유사한 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 주요 칼슘-의존형 칼모듈린 결합단백질은 56, 46, 36, 32-kDa의 4종류인 것으로 조사되었고, 모노클로날 항체를 이용하여 immunodetection을 실시해 본 결과 56-kDa 단백질이 담배 글루탐산 탈탄산효소로 확인되었다. 56-kDa의 글루탐산 탈탄산효소는 대수증식기에 수확한 세포에서 가장 많이 검출되었고, 이와같은 패턴은 효소활성 측정에서도 확인되었다. 이러한 결과들은 담배세포의 성장과정 중에 칼슘/칼모듈린-의존형 글루탐산 탈탄산효소 농도가 조절되고 있음을 제안해 주는 것이다.