Rubisco activase에 미치는 Cd의 효과에 대한 \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 의 영향을 알아보기 위하여 Cd와 각 농도외 \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 이 함유된 배지에서 성장시킨 담배 잎으로부티 최종적으로 rubisco activase를 분리하였다. 결과적으로 Cd의 저해 작용으로 감소된 rubisco activase level의 변화가 암모늄염에 의해 회복되어 rubisco level의 변화를 가져와 광합성율의 증가에 영향을 미친 것으로 여겨진다. Rubisco activase가 rubisco를 활성화시키는 과정에서는 암모늄염이 ATP와 밀접한 관계를 가지고 있는 것으로 추측된다.
<h2>Rubisco activase에 미치는 Cd의 효과에 대한 암모늄염의 영향</h2> <p>Rubisco에 미치는 Cd의 효과에 대한 질소원의 영향이 rubisco activase와 관련되었을 것이라는 추측 하에, Rubisco activase에 미치는 Cd의 효과에 대한 \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 의 영향을 알아보기 위하여 Cd와 각 농도외 \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 이 함유된 배지에서 성장시킨 담배 잎으로부티 최종적으로 chromatography에 의해 rubisco activase를 분리하였다. 그 결과, 흡광도와 activity의 peak가 한 fraction에서 일치하였다. 따라서 이 fraction의 용액을 함량과 활성의 측정에 사용하였다.</p> <p>Rubisco activase의 함량은 \( 0.2 \mathrm{mM}\mathrm{Cd} \)와 \( 20.61 \mathrm{mM} \) \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 에서는 \( 0.047 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 40 \mathrm{mM} \mathrm{NH} 4 \mathrm{NO}_{3} \) 에서는 \( 0.049 \) \( \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 60 \mathrm{mM} \mathrm{NH} 4 \mathrm{NO}_{3} \) 에서는 \( 0.054 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 로 증가하다가, \( 80 \mathrm{mM} \mathrm{NH} \mathrm{NHO}_{3} \) 에서 \( 0.062 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 로 최고값을 보였으며, \( 100 \mathrm{mM} \mathrm{NH} \mathrm{NH}_{3} \) 에서는 \( 0.056 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 로 감소하였다. 이와 같이 \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 의 농도가 증가함에 따라 rubisco activase의 함량이 모두 증가하였는데, \( 60 \mathrm{mM} \) 이하의 농도에서 보다 \( 80 \mathrm{mM} \) 이상에서는 증가 폭이 컸으며 100 \( \mathrm{mM} \) 에서는 약간 감소하였으나, \( 80 \mathrm{mM} \) 에서 최고의 값을 나타내었다.</p> <p>Rubisco activase의 활성을 측정한 결과, \( 0.2 \mathrm{mM} \mathrm{Cd} \)과 \( 20.61 \mathrm{mM} \mathrm{NH} \mathrm{NO}_{3} \) 에서는 \( 0.039 \) \(\mathrm{unit} / \mathrm{ml}\), \( 40 \mathrm{mM} \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \)에서는 \( 0.04\) \( \mathrm{unit} / \mathrm{ml}, 60 \mathrm{mM} \mathrm{NH} 4 \mathrm{NO}_{3} \) 에서는 \( 0.046\) \(\mathrm{unit} / \mathrm{ml} \)로 역시 증가하였으며, \( 80 \mathrm{mM} \mathrm{NH} \mathrm{NHO}_{3} \) 에서 역시 \( 0.053\) \( \mathrm{unit} / \mathrm{ml} \)로 감소된 activity를 나타내었다.</p> <p>Rubisco에서와 같이 rubisco activase의 함량과 활성도 \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 의 농도가 증가함에 따라 모두 증가하여 \( 80 \mathrm{mM} \) 에서 가장 높았으며, \( 100 \mathrm{mM} \) 에서는 감소하였다. 이 결과들은 rubisco 활성의 변화가 함량의 변화와 관계가 있고, 이는 광합성율과 연관된다는 보고로 미루어 볼 때 Cd의 저해 작용으로 감소된 rubisco activase level의 변화가 암모눔염에 의해 회복되어 rubisco level의 변화를 가져와 광합성율의 증가에 영향을 미친 것으로 생각된다. Rubisco activase가 rubisco를 활성화시키는 과정에는 photosystem I을 통한 전자전달과 ATP를 요구하는데, 질소가 ATP/ADP비에 영향을 미치게 되면 rubisco activase에 의한 rubisco activation state의 변화가 일어난다는 보고로 보아 암모늄염이 ATP와 밀접한 관계를 가지고 있는 것으로 추측된다.</p>