Schizosaccharomyce. pombe(S. pombe) 글루타치온 과산화효소 (glutathion peroxidase, GPx)는 아미노산 158개로 이루어져 있으며 동물조직의 글루타치온 과산화효소와는 달리 식물 조직이나 미생물의 글루타치온 과산화효소와 마찬가지로 효소활성에 필수적인 셀레노시스테인잔기 대신 시스테인잔기를 가진다. 본 연구에서는 분열효모인 S.pombe의 글루타치온 과산화효소를 대장균에 발현시키고 정제하여 특성을 조사하였다. 글루타치온 과산화효소는 이제까지 알려진 대부분의 글루타치온 과산화효소와는 달리 글루타치온 ...
Schizosaccharomyce. pombe(S. pombe) 글루타치온 과산화효소 (glutathion peroxidase, GPx)는 아미노산 158개로 이루어져 있으며 동물조직의 글루타치온 과산화효소와는 달리 식물 조직이나 미생물의 글루타치온 과산화효소와 마찬가지로 효소활성에 필수적인 셀레노시스테인잔기 대신 시스테인잔기를 가진다. 본 연구에서는 분열효모인 S.pombe의 글루타치온 과산화효소를 대장균에 발현시키고 정제하여 특성을 조사하였다. 글루타치온 과산화효소는 이제까지 알려진 대부분의 글루타치온 과산화효소와는 달리 글루타치온 환원효소, 글루타치온 및 NADPH로 구성된 글루타치온계 의존성 과산화수소 분해활성이 거의 나타나지 않았다. 과산화물 기질로서 큐멘히드로퍼옥시드(curnene hydropexoide) 및 t-부 틸히드로퍼옥시드(t-butyl hydroperoxide)에 대해서도 활성은 없었다. 반면에 S. pombe 티오레독신 환원효소와 티오레독신 및 NADPH로 구성된 티오레독신계 의존적인 과산화물 환원활성을 나타내었다. 과산화수소, 큐멘히드로퍼옥시드 및 t-부틸히므로퍼옥시드 기질에 대한 S. pombe 글루타치온 과산화효소의 티오레독신 과산화효소 활성은 각각 1.40, 1.06 및 O.76μmol/min. mg protein 이었다. 또한 이 효소는 디티오트레이틀 밀 글루타치온을 함유하는 금속촉매산화계에 의한 효소의 불활성화를 억제하였으며, 그 활성은 티오레독신 첨가에 의하여 증가 되었다. 효소 활성에 관여하는 시스테인잔기를 조사하기 위하여 이 효소 단백질에 존재하는 36번, 64번 및 82번 시스테인잔기 암호를 세린잔기 암호로 변이시켜 C36S, C64S 및 C82S를 대장균에 발현시키고 정제하여 티오레독신 의존성 과산화효소 활성과 디티오트레이틀을 함유하는 금속촉매산화계 억제 활성을 조사하였다. 글루타치온 과산화효소의 필수적인 잔기인 셀레노시스테인잔기에 해당 하는 36번 시스테인잔기를 세린잔기로 변이시킨 C36S는 티오레독신 과산화효소 활성이나 금속촉매산화계 억제활성이 없었다. 반면에 C54S는 원래의 글루타치온 과산화효소와 같은 정도의 티오레독신 과산화효소 활성과 금속축매산화계 억제 활성을 보였다. C82S 변이 단백질은 티오레독신 과산화효소 활성은 거의 없었으나 금속촉매산화계 억제활성은 원래 효소의 약 50% 수준을 보였다. S. pombe 글루타치온 과산화효소를 대장균에 발현시킨 경우 큐멘히드로퍼옥시드에 대한 내성이 증가되었다. C36S 발현시킨 경우 내성 증가는 관찰되지 않았다. C64S 와 C82S의 경우 원래의 글루타치온 과산화효소를 발현시킨 경우와 유사한 정도의 내성 증가를 나타냈다. 이상의 결과로부터 S. pombe 글루타치온 과산화효소는 환원형의 글루타치온보다는 환원형의 티오레독신이 과산화물 환원 활성에 요구되는 보다 좋은 전자공여체이며, 36번 시스테인잔기가 효소활성에 필수적인 잔기임을 알 수 있었다.
Schizosaccharomyce. pombe(S. pombe) 글루타치온 과산화효소 (glutathion peroxidase, GPx)는 아미노산 158개로 이루어져 있으며 동물조직의 글루타치온 과산화효소와는 달리 식물 조직이나 미생물의 글루타치온 과산화효소와 마찬가지로 효소활성에 필수적인 셀레노시스테인잔기 대신 시스테인잔기를 가진다. 본 연구에서는 분열효모인 S.pombe의 글루타치온 과산화효소를 대장균에 발현시키고 정제하여 특성을 조사하였다. 글루타치온 과산화효소는 이제까지 알려진 대부분의 글루타치온 과산화효소와는 달리 글루타치온 환원효소, 글루타치온 및 NADPH로 구성된 글루타치온계 의존성 과산화수소 분해활성이 거의 나타나지 않았다. 과산화물 기질로서 큐멘히드로퍼옥시드(curnene hydropexoide) 및 t-부 틸히드로퍼옥시드(t-butyl hydroperoxide)에 대해서도 활성은 없었다. 반면에 S. pombe 티오레독신 환원효소와 티오레독신 및 NADPH로 구성된 티오레독신계 의존적인 과산화물 환원활성을 나타내었다. 과산화수소, 큐멘히드로퍼옥시드 및 t-부틸히므로퍼옥시드 기질에 대한 S. pombe 글루타치온 과산화효소의 티오레독신 과산화효소 활성은 각각 1.40, 1.06 및 O.76μmol/min. mg protein 이었다. 또한 이 효소는 디티오트레이틀 밀 글루타치온을 함유하는 금속촉매산화계에 의한 효소의 불활성화를 억제하였으며, 그 활성은 티오레독신 첨가에 의하여 증가 되었다. 효소 활성에 관여하는 시스테인잔기를 조사하기 위하여 이 효소 단백질에 존재하는 36번, 64번 및 82번 시스테인잔기 암호를 세린잔기 암호로 변이시켜 C36S, C64S 및 C82S를 대장균에 발현시키고 정제하여 티오레독신 의존성 과산화효소 활성과 디티오트레이틀을 함유하는 금속촉매산화계 억제 활성을 조사하였다. 글루타치온 과산화효소의 필수적인 잔기인 셀레노시스테인잔기에 해당 하는 36번 시스테인잔기를 세린잔기로 변이시킨 C36S는 티오레독신 과산화효소 활성이나 금속촉매산화계 억제활성이 없었다. 반면에 C54S는 원래의 글루타치온 과산화효소와 같은 정도의 티오레독신 과산화효소 활성과 금속축매산화계 억제 활성을 보였다. C82S 변이 단백질은 티오레독신 과산화효소 활성은 거의 없었으나 금속촉매산화계 억제활성은 원래 효소의 약 50% 수준을 보였다. S. pombe 글루타치온 과산화효소를 대장균에 발현시킨 경우 큐멘히드로퍼옥시드에 대한 내성이 증가되었다. C36S 발현시킨 경우 내성 증가는 관찰되지 않았다. C64S 와 C82S의 경우 원래의 글루타치온 과산화효소를 발현시킨 경우와 유사한 정도의 내성 증가를 나타냈다. 이상의 결과로부터 S. pombe 글루타치온 과산화효소는 환원형의 글루타치온보다는 환원형의 티오레독신이 과산화물 환원 활성에 요구되는 보다 좋은 전자공여체이며, 36번 시스테인잔기가 효소활성에 필수적인 잔기임을 알 수 있었다.
Schizosaccharomyces. pombe (S. pombe) glutathione peroxidase (GPx) is composed of 158 amino acids and homologous with many glutathione peroxidase but instead of selenocysteine position of Mammalian is replaced by a cysteine in S. pombe. In this studies S. pombe, which is a fission yeast, GPx protein...
Schizosaccharomyces. pombe (S. pombe) glutathione peroxidase (GPx) is composed of 158 amino acids and homologous with many glutathione peroxidase but instead of selenocysteine position of Mammalian is replaced by a cysteine in S. pombe. In this studies S. pombe, which is a fission yeast, GPx protein was produced in E, coil cells, purified, and invesgated some properties. We examined the ability of the GPx proteins to protect GS from oxidative damage induced by mixed function oxidation in the presence of thiol (DTT/Fd^(3+)/O_2) or nonthiol (ascorbate/Fe^(3+)/O_2) oxidation system. The extent of GS protection increased in a saturable, dose-dependent manner in the presence of S. pombe GPx in thiol oxidation system. In addition, the purified S. pombe GPx was found to reduce peroxides using thioredoxin (Trx), but not GSH as an electron donor. In the presence of a Trx system, the protein efficiently reduced H_2O_2 and organic hydroperoxides. Mutational analysis of the three Cys residues individually replaced with Ser showed that both antioxidant activities were lost when the C36S, however the mutation of C64S did not affect to the antioxidant characteristics of S. pombe GPx except the decreasing of an ability to protect glutamine synthetase inactivation against thiol containing metal catalyzed oxidation system. C82S mutant protein showed GPx activity less than 50% of Wild-type GPx and have no thioredoxin peroxidase activity. The GPx of S. pombe produced on E. coli has resistance against cumene hydroperoxide. These results suggested that S. pombe GPx is a physiological electron donor for reductive thioredoxin system and Cys-36 plays an important role for the peroxidase activity.
Schizosaccharomyces. pombe (S. pombe) glutathione peroxidase (GPx) is composed of 158 amino acids and homologous with many glutathione peroxidase but instead of selenocysteine position of Mammalian is replaced by a cysteine in S. pombe. In this studies S. pombe, which is a fission yeast, GPx protein was produced in E, coil cells, purified, and invesgated some properties. We examined the ability of the GPx proteins to protect GS from oxidative damage induced by mixed function oxidation in the presence of thiol (DTT/Fd^(3+)/O_2) or nonthiol (ascorbate/Fe^(3+)/O_2) oxidation system. The extent of GS protection increased in a saturable, dose-dependent manner in the presence of S. pombe GPx in thiol oxidation system. In addition, the purified S. pombe GPx was found to reduce peroxides using thioredoxin (Trx), but not GSH as an electron donor. In the presence of a Trx system, the protein efficiently reduced H_2O_2 and organic hydroperoxides. Mutational analysis of the three Cys residues individually replaced with Ser showed that both antioxidant activities were lost when the C36S, however the mutation of C64S did not affect to the antioxidant characteristics of S. pombe GPx except the decreasing of an ability to protect glutamine synthetase inactivation against thiol containing metal catalyzed oxidation system. C82S mutant protein showed GPx activity less than 50% of Wild-type GPx and have no thioredoxin peroxidase activity. The GPx of S. pombe produced on E. coli has resistance against cumene hydroperoxide. These results suggested that S. pombe GPx is a physiological electron donor for reductive thioredoxin system and Cys-36 plays an important role for the peroxidase activity.
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