본 논문은 Kiwifruit 조효소액 중 gelatin분해활성과 casein분해활성이 높은 밴드들(PI, PII)와 낮은 밴드(PII)을 실험한 결과, 3개의 밴드들 모두 cysteine proteinase임을 발견하였고, 대체로 PIII와 유사한 PI와 PII의 일반적인 효소 특성을 근거로 PII의 cross-linking 산물일 가능성을 제시하였다. 하지만, \( \mathrm{Co}^{2+}, \mathrm{Cu}^{2+}, \mathrm{Al}^{3+}, \mathrm{Fe}^{3+} \) 등 금속이온의 영향이 다소 다르게 나타기에 단백질분해효소 PI ,PII ,PIII은 서로 별개의 효소일 가능성 또한 고려해야 한다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <p>Kiwifruit 과육에서 추출한 조효소액의 gelatin분해활성과 casein분해활성을 조사한 결과, 활성이 높은 2개의 밴드 (P I 과 PII)와 활성이 낮은 1 개의 밴드 (PII)가관찰되었다. 분자량 지표단백질의 Rf (relative mobility)값을 이용하여 표준곡선을 작성하고 이들 3개의 단백질분해효소의 분자량을 산출한 결과, 단백질분해효소 P I 은 220\( \mathrm{kD}, \mathrm{PI} \) 는 \( 51 \mathrm{kD}, \mathrm{PII} \) 는 \( 26 \mathrm{kD} \) 에 해당하는 것으로 추정할 수 있었다.</p> <p>단백질분해효소 PI ,PII ,PIII 의 gelatin분해활성을 pH를 달리하여 조사한 결과, PI ,PII ,PIII 모두 pH2.0 ~ 5.0 범위에서 높은 활성을 보였으며 pH4.0에서 가장 높게 나타났다. 그리고, casein분해활성도 같은 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 McDowall이 kiwifruit에서 추출한 actinidin이 gelatin을 기질로 사용하였을 때 최적 pH 가4.0 이라는 보고와 일치하며, Yoon 등이 casein을 기질로 사용하였을 때 최적 pH 가 3.0 에 해당한다는 보고와 유사한 결과이다. 하지만 Kim과나 Kang 등이 casein을 기질로 사용하였을 때 효소 활성의 최적 pH 가 7.0 이라는 보고와는 상이한 결과이다. 이러한 차이는 사용된 기질이나 완충용액 등 효소활성 측정방법, 그리고 실험에 사용한 kiwifruit의 품종이 다른데서 기인한 결과로 해석된다.</p> <p>Kiwifruit 과육의 단백질분해효소의 유형을 알아보기 위하여 단백질분해효소 저해제를 사용하여 그 효과를 조사하였다. 그 결과, 단백 질분해효소 P I, PI, PIII 모두 cysteine proteinase 저해제인 E-64와 iodoacetate에 의해서 저해되었으며, aspartic proteinase 저해제인 pepstatin A에서도 크게 저해되었다. 그리고, serine proteinase 저해제인 PMSF와 DCI에서도 다소 저해되었으나 E-64, iodoacetate, pepstatin A에 비해 저해 정도는 매우 낮았다. 하지만 cysteine proteinase를 촉진하는 DTT, cysteine 및 \( \beta \) -mercaptoethanol에 의해서 활성이 증가하여 이들 단백질분해효소들은 모두 cysteine proteinase인 것으로 판단되었다.</p> <p>여러 가지 금속이온이 첨가된 조건에서 금속이온이 단백질분해효소 PI ,PII ,PIII 의 gelatin분해활성에 미치는 영향을 조사하였다 . 대조구는 \( \mathrm{Ca}^{2+} \) 을 제거한 조건으로 하였으며 이를 금속이온이 첨가된 조건과 비교하였다. 그 결과, \( \mathrm{Ca}^{2+} \) 을 처리하였을 때는 단백질분해효소 PI ,PII ,PIII 모두 대조구보다 활성이 높았다. 그리고 \(\mathrm{Mg}^{2+} \) 과\( \mathrm{Mn}^{2+} \) 을 처리했을 때에도 대조구보다는 활성이 높았으나, \( \mathrm{Ca}^{2+} \) 을 처리하였을 때 보다는 다소 낮았다. 반면에 \( \mathrm{Zn}^{2+} \) 과 \( \mathrm{Hg}^{2+} \) 을 처리하였을 때에는 모든 단백질분해효소들의 활성이 완전히 저해되는 것으로 나타났다. 한편, \( \mathrm{CO}^{2+} \) 을 처리했을 때에는 PIII은 대조구와 유사하였으나 P I 이 거의 저해되었고, \( \mathrm{Cu}^{2+} \) 을 처리하였을 때에는 P I 에 비해 PIII의 저해정도가 더 큰 것으로 나타났다. 반면에 3 가 양이온인 \( \mathrm{Al}^{3+} \) 과 \( \mathrm{Fe}^{3+} \) 을 처리하였을 때에는 단백질분해효소 PII ,PIII 는 금속이온을 처리하지 않은 대조구와 거의 유사하게 나타났으나 P I 는 대조구보다 활성이 매우 낮게 나타났다.</p> <p>이상의 Fig. 1 ~5의 결과로 보아 kiwifruit 과육에서 관찰되는 3개의 밴드들은 모두 cysteine proteinase임을 알 수 있었다. 그 중 단백질분해효소 PI는 분자량과 효소의 일반적인 특성이 actinidin (EC 3.4.22.14)과 동일한 것으로 판단할 수 있었다. 그리고, 단백질분해효소 P I 과 P II는 효소의 일반적인 특성이 대체로 PIII와 유사하여 PII의 cross-linking 산물일 가능성을 생각해 볼 수 있다. 하지만, \( \mathrm{Co}^{2+}, \mathrm{Cu}^{2+}, \mathrm{Al}^{3+}, \mathrm{Fe}^{3+} \) 등 금속이온의 영향이 다소 다르게 나타나서 단백질분해효소 P I , PI, PIII는 서로 별개의 효소일 가능성 또한 배제할 수 없을 것으로 보인다. 앞으로 이들 단백질분해효소 PI ,PII ,PIII의 1차구조 또는 면역학적 친화성 등을 면밀히 검토할 필요가 있다고 사료된다.</p>