Polyamine Alleviates Inhibition of O₂ Evolution by Cd for Spinich

시금치에서 Polyamine에 의한 카드늄의 산소방출억제 경감효과

Polyamine concentrations were clearly enhanced in leaves and chloroplasts by Cd treatment, but not in thylakoid and PSII. It appeared that newly synthesized polyamines by Cd are distributed in stromal space. The accumulated polyamines in stromal space could not be adjacent to thylakoid membranes, suggesting that they are already saturated. The levels of putrescine and spermine were about 36 and 20 fold lower in chloroplast than in whole leaf cells respectively, whereas agmatine level was only 3.7 fold lower. The inhibitory effect of Cd nn $O_2$ evolving process was obviously alleviated by 0.2mM spermine supplement. Polyamines stimulated $O_2$ evolution within the range of 0.5mM in spinach thylakoids. It was also found that stimulating effect of polyamines is about 2 fold higher in dicothyledonous spinach than in monocotyledonous wheat at same concentrations. Furthermore, the enhanced activity of $O_2$ evolution was lowered rather by agmatine treatment than by putrescine treatment in wheat, suggesting a difference between monocot and dicot.

카트뮴은 잎과 엽록체내 폴리아민함량을 증가시키지만 틸라코이드와 광포집체II내에서는 증가효과가 없었다. 카드뮴에 의해 새로 생합성된 폴리아민은 스트로마공간상에 분포하는 것으로 보였다. 폴리아민은 이미 포화되더라도 틸라코이드막에 결합하지는 않는 것으로 밝혀졌으며 엽록체내 putrescine과 spermine은 잎세포내에서 보다 각각 36배와 20배 적었던 반면 agmatine은 3.7배 적었다. 카드뮴의 산소방출 억제효과는 0.2mM spermine 첨가로 현저히 완화되었다. 폴리아민은 또한 시금치 틸라코미드에서 0.5mM 농도이하에서 산소방출을 촉진하였다. 이러한 촉진효과는 동일농도에서 단자엽보다는 쌍자엽에서 2배정도 높았다. 더욱이 쌍자엽 밀에서 상승효과는 putrescine보다는 agmatine처리에서 오히려 낮았다. 이러한 결과로부터 단자엽과 쌍자엽 식물간에 폴리아민의 산소방출 과정에서 다른 효능을 보임을 알 수 있었다.