A serine proteinase of molecular weight 60 kd was purified from culture supernatant of P. aeruginosa using DEAE-Trisacryl M ion-exchange and AcA 54 gel filtration column chromatography, and the properties of serine proteinase were characterized. By means of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, the molecular weight of the enzyme was 55 kd. The optimal pH for the activity of purified enzyme was 7.5. The activity of the purified enzyme was completely inhibited by Di-isopropylfluorophosphate(DFP) and N-.alpha.-p-tosyl-L-lysine choloromethyl detone(TLCK) but not by other proteinase inhibitors such as E-64, pepstatin A, 1, 10-phenanthroline. The purified enzyme was capable of degrading type I and type IV collagen. Antisera obtained from hymans infected with Pseudomonas aeruginosa reacted to the purified serine proteinase in immunoblots. These results indicate that the purified enzyme is trypsin-like serine proteinase and this enzyme of P. aeruginosa may play an important role in tissue damage as a spreading factor and may be useful for serodiagnosis of Pseudomonas infections.
Park, Ki-Won;Kim, Tong-Soo;Na, Byoung-Kuk;Song, Chul-Yong
BMB Reports
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제31권3호
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pp.303-306
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1998
Serine proteinase cDNA fragment from protozoan parasite Acanthamoeba culbertsoni was amplified by the reverse transcription-polymerase chain reaction (RTPCR) using degenerate oligonucleotide primers derived from conserved serine proteinase sequences. The amplified DNA fragment was subcloned and sequenced. The sequence analysis and alignment showed significant sequence similarity to other eukaryotic serine proteinases and conservation of the His, Asp, and Ser residues that form the catalytic triad. The cDNA fragment was cloned into the pGEMEX-1 expression vector and expressed in Escherichia coli. A resulting fusion protein of 56 kDa had proteolytic activity. The fusion protein reacted with sera of mice immunized with purified serine proteinase of A. culbertsoni in Western blot. Immune recognition of the fusion protein by mouse antisera suggested that the fusion protein may be valuable as a diagnostic reagent.
Kim, Won-Tae;Kong, Hyun-Hee;Ha, Young-Ran;Hong, Yeon-Chul;Jeong, Hae-Jin;Yu, Hak-Sun;Chung, Dong-Il
Parasites, Hosts and Diseases
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제44권4호
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pp.321-330
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2006
The pathogenic mechanism of granulomatous amebic encephalitis (GAE) and amebic keratitis (AK) by Acanthamoeba has yet to be clarified. Pretense has been recognized to play an important role in the pathogenesis of GAE and AK. In the present study, we have compared specific activity and cytopathic effects (CPE) of purified 33 kDa serine proteinases from Acanthamoeba strains with different degree of virulence (A. healyi OC-3A, A. lugdunensis KA/E2, and A. castelianii Neff). Trophozoites of the 3 strains revealed different degrees of CPE on human corneal epithelial (HCE) cells. The effect was remarkably reduced by adding phenylmethylsulfonylfluoride (PMSF), a serine proteinase inhibitor. This result indicated that PMSF-susceptible proteinase is the main component causing cytopathy to HCE cells by Acanthamoeba. The purified 33 kDa serine proteinase showed strong activity toward HCE cells and extracellular matrix proteins. The purified proteinase from OC-3A, the most virulent strain, demonstrated the highest enzyme activity compared to KA/E2, an ocular isolate, and Neff, a soil isolate. Polyclonal antibodies against the purified 33 kDa serine proteinase inhibit almost completely the proteolytic activity of culture supernatant of Acanthamoeba. In line with these results, the 33 kDa serine proteinase is suggested to play an important role in pathogenesis and to be the main component of virulence factor of Acanthamoeba.
A serine proteinase was purified from Acanthamoeba culbertsoni by 41~80% ammonium sulfate fractionation, ion exchange chromatography, affinity chromatography and gel filtration chromatography. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be 108.0 kDa by gel filtration chromatography and 54.0 kDa by SDS-PAGE. Therefore, the purified enzyme seemed to be a dimer. Isoelectric point was 4.5. The enzyme activity was highly inhibited by the serine proteinase inhibitors diisopropyl fluorophosphate (OFP) and phenylmethyl sulfonylfluoride (PMSF). It had a narrow pH optimum of 6.5~7.5 with a maximum at pH 7.0. These data suggested that the purified enzyme was a neutral serine proteinase. Optimal temperature was $37^{\circ}C$. It was stable for at least 16 h at $4^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$, but it was rapidly inactivated at $65^{\circ}C$ The activity of the purified enzyme was not influenced significantly by $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$ or $Ca^{2+}$. However, the enzyme activity was highly inhibited by $Hg^{2+}$ The enzyme degraded type I collagen and fibronectin, but not BSA, hemoglobin, lysozyme, immunoglobulin A or immunoglobulin G.
Yarrowia lipolytica 504D가 생산하는 alkaline proteinase를 정제한 결과, 분자량은 32,000으로 나타났고, pH 9.5와 $42^{\circ}C$에서 최적활성을 보였으며, pH 4-10의 범위와 $45^{\circ}C$까지 비교적 안정한 것으로 나타났다. PMSF를 비롯하여 EDTA, EGTA, phenanthrolin도 효소활성을 저해하여 정제효소가 serine proteinase인지 metal proteinase인지 불확실하였다. 그러나 28% 활성증가를 보인 $Cu^{2+}$ 외에 $Zn^{2+}$를 비롯한 대부분의 무기염들이 효소활성을 증가시키지 못하였고, 또한 EDTA의 첨가로 불활성화된 효소도 Ca 염의 첨가로 활성이 복원되었다. 따라서 정제효소는 serine proteinase(E.C. 3.4.21.14)로 추정되었다.
방선균의 세포분화와 관련된 연구의 일환으로 Streptomyces fradiae NRRL2702가 생성하는 단백질분해효소 저해물질을 분리정제하여 그 특성을 분석하였다. 즉 S. fradiaesm s일반 환경 조건하에서 단백질분해효소를 생성하나 특정 조건하에서는 그 단백질의 활성을 저해하는 저해제를 생성함을 알았다. 이 저해제의 분자량은 16,800이며 serine proteinasem이 일부만을 저해하는 특징이 있었다. Pronase E의 활성의 저해양상은 competitive inhibition 이었고 열에 대하여 매우 안정함을 알았다.
이 연구에서는 살아있는 질편모충의 단백질녈해효소가 인체 면역글로불린을 분해하는지 알아보고 질편모충에 의한 조직세포 독성에 있어서 단백질분해효소의 역할을 시험관내에서 관찰하였다 실험에 사용한 질편모충은 질염환자로년터 분리한 KT9 분리주이었으며 세포독성을 알아보기 위한 표적세포로는 HeLa 세포를 사용하였다 질편모충 단백질분해효소가 인체 면역글로불린을 분해하는지 관찰하고자 인체의 분비 IP. 혈청 IgA 및 IgG를 살아있는 원충. 원충의 용출액 및 분비-배설 액과 DTT를 넣어 반응시켰다. 여러 계열의 단백질분해효소 저해제(aminopeptidase, serine, metallo, cystelrle계열)를 살아있는 질편모충과 미리 반응시킨 후 세척하고 면역글로불린의 분해 단백질분해효소 활성 및 조직세포독성에 미치는 영향을 관찰하였다 살아있는 질편모충은 인체의 분비 IgA. 혈청 IgA 및 IgG를 분해하였는데 질편모충 수가 증가할수록 반응시간이 길수록 분해가 더 잘 이루어졌다 질푄모충의 용출액과 분비-배설액도 분비 IgA. 혈청 IgA 및 IgG를 분해하였다. Cysteine, serine계 열의 단백질분해효소 저해제 (I-64 antipain, iodoacetic acid, iodoacetamide, TLCK)를 처리한 질편닐충은 분비 IgA의 분해를 저해하였으며. 단백질분해효소저해제로 처리한 경우 질편모충의 단백질븐해효소 활성은 감소하였고 HeLa세포에 대한 독성이 감소하였다. 이상의 성적을 종합하면 질편모충에서 분비되는 단백질분해효소는 시험관내에서 조직세포에 세포독성을 나타내며 또한 인체면역글로불린을 분해하여 숙주의 방어기전에 대한 도피물질로 작용하는 것으로 생각된다.
Duk-Young MIN;Keun-Hee Hyun;Jae-Sook Ryu;Myoung-Hee AHN;Myung-Hwan CHO
Parasites, Hosts and Diseases
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제36권4호
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pp.261-268
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1998
질편모충의 시스테인 단백분해효소가 숙주-기생충 관계에서 어떤 역할을 하는지 알아보기 위해 질편모충을 대량배양하여 초음파분쇄한 후 초원심분리하여 조추출물을 얻었고, activated Thiol-Sepharose 4B, Bacitracin Sepharose affinity chromatography, Sephacryl S-200 HR gel filtration 등을 이용하여 단백분해효소를 정제하였다. SDS-PAGE로 정제도를 확인하여 이들 효소의 생화학적 특성, 그리고 인체 면역글로불린 및 헤모글로빈 분해능을 관찰하였다. 정제된 단백분해효소는 0.1 M sodium phosphate (pH 6.0)에서 최적 활성을 나타내었으며, SDS-PAGE에서 분자량은 60 kDa이었고 gel filtration에서 native 분자량은 62 kDa이었다. 정제된 단백분해효소는 시스테인 계열 억제제인 E-64, IAA, NEM에 의해서 활성이 억제되었으며, 메탈로, 세린, 아스파틱 계열 억제제에 의해서는 활성이 억제되지 않았다. $Hg^{2+}$ 이온에 의해 활성이 억제되었고 시스테인 계열 활성제인 DTT에 의해서는 2배 이상의 활성을 보여 정제된 단백분해효소가 시스테인 계열임을 알 수 있었다. 정제된 단백분해효소와 serum IgG, serum IgA, secretory IgA를 반응시켰을 때 면역글로불린이 분해되었고 헤모글로빈과 반응시켰을 때도 헤모글로빈을 분해하였다. 이상의 결과로 보아 질편모충에서 정제한 60 kDa acidic 시스테인 단백분해효소는 인체의 IgG, IgA 및 헤모글로빈 등을 분해하여 숙주의 면역기작을 회피하며 영양대사에 이용할 것으로 생각된다.
Glucocorticoid에 의한 항염증 작용의 second messenger로 생각되어지는 annexin superfamily중 하나인 37 kDa의 단백질, lipocortin-1의 작용기작을 이해할 목적으로 in vivo에서 protein-protein interaction을 인식하는 yeast-based genetic assay인 yeast two assay를 통하여 lipocortin-1과 결합하는 단백질 유전자를 분리하여 조사하였다. 이 방법으로 실험을 수행한 결과 분리된 유전자가 human serine proteinase 유전자와 homology가 있는 것으로 밝혀졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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