種々のカニ類中腸腺の蛋白質分解酵素 : 2.ハナサキガニ中腸腺の蛋白質分解酵素の季節的変動
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(2) . l Vo ・23 .2 , NO. ido Univer i ion(Sec ion . I A) journal。f Hokka ty of Educa t t s. March l973. 種々カニ類中腸腺の蛋白質分解酵素 2 . ハナ サキ ガニ中腸腺の蛋白質分解酵素の季節的 変動. 藤. 伊. 三. 格. 北海道教育大学釧路分校化学教室. i i Proteolyt ous Crabs rom the Hepatopancreas of Var c Enzyme f i ivi i i エー ty on of proteo.yt c Enzyme Aact at ・ SeasonaI Var. lve EdWardes et Lucus fpqmZ Z放りde ) sbre災汐es(日. Mi o Yasuzo ITO i l d{ ido Uni i ty of Educat Chemi s on ro Branch a ver ory caILaborat , Ho , Kushi. 緒. 論. )で タ ラ バ ガ ニ プ 前 報1 , ハ ナ サ キ ガニ 及 び ケ ガニ の 三 種 の カ ニ 中 腸 腺 に 含 ま れ る トリ シ ン様 活 性. を有する蛋白質分解酵素のカラムク ロマ トグラフィ ー及び電気泳動的挙動を検索 した結果を報告し た.. 本報告はハナサキ ガニ中腸腺の蛋白質分解 酵素の酵素活性の季節的変動を雌雄…別に検索した結果. である. 即ち, 一般にヵ二類 (甲殻類全体を含め) は生長するに従って脱皮を行なうが, 成体にな ると年一回脱皮する と報告されている. カニの種類によって脱皮の時期は異な っているがハナサキ. ガニは脱皮時期が6月頃である. この時期の中腸腺の状態は他の時期, 5月 及び8月以降と比較し て著 しく着色していることが多かった. そこで脱皮前の時期と脱皮時期と脱皮後の時期 とで, 中腸 )で報告したのと同一の 腺に含まれる蛋白質分解酵素の活性に差があるのではなし・かと考え, 前報ー. :期 方法で各時期の酵素を雌雄 …別に調製しその酵素活性 を比較検討した。 その結果脱皮時期と他の時. との間に顕著な差が認め られたので報告する.. 実験試料及び方法 l ) ) は 1970 年 5月, 6月, ve Edwardes et Lucus ハ ナ サ キ ガニ (Pαγα励んodes b彫り中BS (H. Mi. 卜で漁獲されたもので, 水揚げ後直ち 8月, 9月, 10月 及び11月 浜中町霧多布沖及び根室市花咲き こ区別 し脱甲 し中腸腺を採取した. 採取した中腸腺は直ちに ドライ アイ スで -20oC で凍結 にー雌雄を )と同一の操作で行な った 即ち 中腸腺 し, 研究室に持ち帰 った, 中腸腺から酵素の調製は前報1 , , o C 4 2 2 l o 6 8~7 M 1 5 H を ) 加 え 時 間 以下で抽出した に3倍量の / リン酸塩緩衝溶液 ( P . . . 次いで. 酢 酸 鉛 処 理, 硫 安 分 別, ア セ ト ン分 別 を 行 な っ た. ま た 一 部 は 硫 安 分別 後 セ フ ァ デ ツ ク ス G-50.
(3) . 第23巻 第2号. 北海道教育大学紀要 (第2部 A). 昭和48年3月. 3×20cm) を 用 い て カ ラ ム ク ロマ ト グ ラ フ ィ ー を 行 な っ た 後 ア セ ト ン分 別 を行 な っ た ( .. )と同一の方法で行な った 酵素活性の測定及び蛋白質の定量は前報1 ,. 実験結果並びに考察 1 . 各時期における蛋白質分解酵素の調製 )と同一の方法で蛋白質分解酵素の調製を行なった 結果は第1表に示した 前報1 . , 第1表 各時期におけるハナサキガニ中陽腺の蛋白質分解酵素の調製結果 Frac i t on. Tot in t aI Pro e Tot i t aI Un Ni t ) rogen(mg. I 2. 65. 童 5 6 I 2. 66. え 5 6 I 2. 68. 三. 8 325 . 751 4 .. 6 1 45 ‐ , 148 O . 7 2 . 22 7 .. 1 464 O . , 1 3 8 4 O , , 995 O 1 , . 602 O .. 23 5 , 276 1 .. 380 O 1 . , 2 6 O 1 0 , . 580 O .. 5. 322 O . 7 2 .. 6. 9 11 .. Uni /mg t. i Frac t on. 91 0 . 0 55 ,. I. 296 4 .. 6 41 O . ‐ 6 457 . 464 O ,. 3 14 . 3 1 .3. 6 4 . 5 355 ,. 89 0 , 66 15 .. 1 376 O . , 5 8 2 4 O , .. 94 0 . 87 1 . 1 08 .. 2 145 O . , 3 1 2 0 O , . 145 7 .. 5 18 , 6 20 .. To in t aI Prot e I Uni To t ta Ni t rogen(mg). 2. 宇5. 童. 1 208 O , , 984 O .. O 1 016 . , 640 O .. 0 84 , 65 0 .. 722 4 .. O 1 163 , , O 2 304 . ,. 57 5 . 5 204 .. 0 78 , 14 30 .. 568 O . 9 7 2 O 1 , . 8 O 2 3 1 , .. 1 00 . 1 06 . 0 52 .. 5. O 728 . 5 44 ,. 568 O , 9 O 1 0 4 , . 6 1 2 1 O , .. 697 O .. 5. 73 5 . 14 4 ,. 6 I 2. 宇 6. Uni t /mg. 豆. 67 1 . 3 19 .. 2 800 O . , 293 7 ,. 85 3 . 60 6 ,. 3 368 4 , ,. 11 47 .. 6. 217 O ,. 6 0l 3 3 . , r. 90 13 .. O 732 . 8 6 1 0 O , . 1 1 4 0 O , .. 53 0 . 48 1 . 97 1 .. I. 2 730 O , , 6 8 O 1 3 , .. 2 040 O , , 6 1 1 4 O , ,. 74 0 . 0 71 ,. 206 5 ,. 17 35 .. 2 31 , 139 2 .. 8 21 , 8 0 8 O 2 , .. 0 70 . 00 15 ,. 1 010 0 , ’ 14 O .. 3 14 . 9 1 .4. 2. 98. 室. 920 O 3 . , 259 O .. 5 6. 7 800 O . , 920 O .. 90 1 , 3 50 .. 5: 脱皮前, 6: 脱皮時期, 8: 脱皮後, 5飽和) 0 24時間後) 1: 粗抽出液 ( 3時間後) , , 5: 硫 , 2: 組抽出液 ( , 3: 酢酸鉛処理後, 4: 硫安塩析物 ( 6 6 0 2飽和 0 ( % 安塩析物 ( ) アセトン沈澱物 ) , . , : 6月) の試料と他の時期との相違 第2表 脱皮時期 (. 辛. 5 66 1 . ‐ 11 47 ,. 0 53 ,. 89 0 . 6 20 , 94 1 ,. 0 84 . 1 00 .. 0 78 . 6 6 .0. 14 20 . 9 13 .0. 6. 91 0 . 0 94 .. 8 5. 5 6. 6 8. 0 75 .. 0 70 ,. 5: 脱皮前, 6 リ脱皮時期, 8: 脱皮後. Fr i act on l ,6 は 第 1 表を 参照, ,5. (75). 17 35 .. 15 00 ,.
(4) . l Vo .2 ,23 , No. I J0urna1 of H0 ido Univer i {ka io ty of Educat ion .I A) s l l(Sect. . March l973. O g1 ,. . . 製. 隊0 5 ,. 5 雷o . AI. AI. A2. 1 0. 2 0. 3 0. A2 2 0. 1 0. 4 0 試験管教. 3 0. 試験管数. 0 言1 . . : 濠Q 5 ,. AI. 聾o .. A2. A‘. 2 0. 1 0. 3 0. A2 4 0 試験管数. 3 0. 2 0. 1 0. 4 0 試験管数. g1 O ,. 0 き1 ,. 闘 l. 含. 駅0 5 , AI 2 0. 1 0. 警. 自. A2. 3 0. 4 0 試験管数. AI. A2. 0 1. 2 0. 3 0. 4 0 試験管数. 第1図 各時期の粗酵素のセファデラックス G-50 カ ラ ム ク ロ マ ト グラ フ ィー 第3表. セファデラックス G‐50 カラムクロマトグラフィーにより分離された A. 及び A2 区分の蛋白量と酵素活性 Fract i onl(A, ). 5 6. 6 8 5. 9. 6 8. . .. Fract ion l l(A2 ). Prot in(%) e. Ac i i t t v y(%). Prot in(%) e. 15 73 . 58 0 ,2 70 97 ,. 76 81 . 44 3 ,0 65 87 ,. 26 85 , 9 41 .8 29 03 ,. 19 、・ 23 . 55 70 .. 67 02 .. 60 92 , 50 64 .. 98 32 . 44 28 .. 39 08 . 49 36 ,. 55 72 . 68 46 .. 61 78 .. 31 54 .. Ac i i t t v y(%). 12 34 .. 21 39 ,. 5: 脱皮前, 脱皮時期, 8: 脱皮後, Fract ion l(A, ionl l(A2 ) ): 第1図参照, ,Fract. 第1表か ら各時期における蛋白質分解酵素の比活性は粗抽出液か らアセトン粉末の段階で5月 の 0 倍以上に増加し著 しく精製されたことが認 められた しかし 雌雄は凡そ17 倍強, 8月 の雌雄は2 , 6月 の雌雄は共に13 倍前後に しか比活性の増加が認 められなかった 脱皮時期即ち 6月 の試料と , . 他の時期の試料との相違を示したのが第2表であって, 第 2表から5月及び8月 の試料では活性を 示さない硫安分別の区分に 6月の試料では活性が認められた. (76).
(5) . 3巻 第2号 第2. 北海道教育大学紀要 (第2部 A). 昭和48年3月. この事か らカニの脱皮前 ( 5月) 6月) 8月)の3時期の間には明 らかに含有 , 脱皮時期 ( , 脱皮後( される蛋白質分解酵素の状態に相違があると考え られた . 次にこれ らの事を詳しく検討する目的で硫安分別後 セファ デツクス G-50 カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ , フ ィ ー を 行 な っ た 結 果 は 第 1 図 に 示 した , .. 第1図に示されたように各時期共二つの区分 (A 及び A) が表われた A 区分の変動は雌雄 , 2 ‐ . , とも脱皮時期 ( 6月) に最低になった A, 区分は8月以降徐々 に増加 し5月の値に近づくこと が雄 . の場合には認 められた ,. 一方 A‐ 6月) に雌雄ともに最大になり以後 2 の 区 分 は A, の区分の変化とは対照的に脱皮時期 ( 次第に減少し, 9 月, ]0 月, 11 月 に か け 徐 々 に 増 加 し5 月 の 値 に 近 づ く こ と が 雄 の 場 合 に は 明 ら かに認め られた.. A, A2 区分の蛋白質量 酵素活性は第3表 に示した 第3表から A と A 区分について脱皮 , , 2 , . ) 6 月) に は 特 異 的 で あ る こ と が 明 らか で あ っ た2 時期 ( .. 以上の事 か ら, 脱皮時期 ( 6月) のハナサギガニ中腸腺の蛋白質分解酵素は他の時期と比較して そ の挙 動 を 異 に す る と 考え られ る こ の A2 区分と第2表に示した硫安分別区分との関係について . は ま だ 明 らか で なし・ .. 2 . 各時期の A, 区分に含まれる蛋白質分解酵素の二, 三の性質 各時期の A, 区分を更に DEAE-セ フ ァ デ ッ ク ス を 用 い て ク ロ マ ト グラ フ ず 一 を 行 な い, 得 られ. 1 ) た 区 分 を ア セ ト ン粉 末 と した は . こ の ア セ ト ン粉 末 は 前 報 で 報 告 した 様 に デ ィ ス ク 電 気 泳 動 的 に 2 ) 一 均 で あ っ た. こ の ア セ ト ン粉 末 の 紫 外 部 吸 収 測 定 結 果 の 一 部 は 第 2 図 に 示 した. ま た ア セ ト ン. 粉末か ら得 られた結晶は第3図に示した. 結晶についての詳細は他に報告する. i ) 至. 適. pH. 0の間で 3 7oC pH 5.5 か ら 9 . , 10分間反応を行ない酵素作用を測定した, 結果は第 4 図に示し. た. 0 で あ っ た. こ れ は 夕 第 4 図 に 示 した よ う に, 5 月, 8 月 の 試 料 の 結 果 は 雌郷!共 に 至 適 pH は 7 . 1 0 ・. 0 8 ,. 6 閃0 ,. 0 4 .. 0 2 .. 3 2 0. 2 5 0. 2 7 0. 2 9 0. 3 1 0. 3 0 3. 第2図 酵素のアセトン粉末の紫外部吸収 (77). 3 5 0 m “.
(6) . 1 V◇ .2 .23 , NO. J◇urnal of H0kka ido Un ive i ty of Educat ion (Sect r i s ー A) ◇n エ. March ・973. 二 〆 さ F 嚢 す達 頚部電器 i r 具 ず. 第3図 酵 素 の 結 晶 → 0. 0 6 .. ( き Q き. 6/. . . . ▲ \ ′ \\ ▲ -/. 4 米0 ,. 0 2 ,. - // ▼ \6. 0 2 .. 0 7 . H 反応髭夜のp. 8 0 .. 5 0 .. 第4図 pH と作用の関係. 6 0 .. 8 0 7 0 . . 夜のP H 反応鳶 反応昆液の. ) しか し6月の試料の結果は雌雄共にネ ラ バ ガニ 中 腸 腺 の 蛋 白 質 分 解 酵 素 の 結 果 と 同 じで あ っ た3 酋 . 々 酸 性 に 偏 っ て い た, さ らに ア リ カ リ 側 に も 活 性 が 認 )られ た , i i ) 至 pH. 0. 適. で. 温. 度. 25oC か ら. 果は第5 図に示した.. 7 0oC までの温度範囲で各 10 分間反応を行ない酵素作用を測定 した 結 .. 第5 図に示したように5月, 8月の試料の結果は雌雄 共に. 50oC ~55oC. の間に至適温度が認 めら. ) しか し れ た. こ れ は タ ラ バ ガニ 中 腸 腺 の 蛋 白 質 分 解 酵 素 に つ い て 得 られ た 結 果 と 同 じ で あ っ た3 . o o C 5 5 6 C 0 ~ 6月の試料では雌雄…共に )ではザ しこ偏 っ て い た. pH に対する安定性を検討 した結果4. )と同 じ傾向を示した 温度に対する安定性を検討 した 結 リガニ中腸瞬 きの トリ プシン様酵素の結果5 . (78).
(7) . 昭和48年3月. 北海道教育大学紀要 (第2部 A). 第2 3巻 第2号. 0 4. 0 6 0 5 反応混液の温度. C 00 7. 5 0 6 0 反応混液の温度. 0 .7. 第5図 温度と作用の関係 )は 50oC 55oC では3 0 分以内に速やかに失活した, しかし 35oC 前 後で は ザ リ ガニ 中 腸 腺 の 果4 , ,. )と同じく長時間安定であった トリプシン様酵素の結果5 .. 以上の事から精製 した A, 区 分 に つ い ては 5 月 と 8 月 の試 料 で は ザ リ ガニ 中 腸 腺 の トリ プ シ ン様 )で報告したタラバ ガニ中腸腺の蛋白質分解 酵素で 酵素ときわめて類似した傾向が認められ, 前報3. の結果とよく一致した, しかし6月 の試料ではその結果は他と比較して異なっていた. 6月の試料 が 5 月, 8 月の試料の結果と異なることは1 96 9 年度の実験でも認められているので脱皮時期特有 のも のと 考 え られ る, こ の 相 違 が 何 に 由 来 す る の か ま だ 明 らか で は な い がイ ンシ ュ リ ン B. 鎖に対. ) 合成基質 BAEE に対する分解特異性7 )の結果及 び大豆トリ プシン阻害剤 を使 する分解特異性8 , 8 っての阻害実験)の結果から触媒作用には差がないと考えられる, その他の理由については目下検 討中である. 約. 要. 1 ) ハナサキガニ中腸腺の蛋白質分解酵素を脱皮前, 脱皮時期, 及び脱皮後の3時期に分けて調 製した.. 各時期の試料を比較すると, 脱皮時期の試料は至適 pH, 至 適 温 度, セ フ ァ デ ッ ク ス ク ロ マ トグラフィ ー等の検討結果, 他の時期との間に特異的な相違が認められた, 3 ) 脱皮時期の試料を除く他の時期の試料か ら得 られた中腸腺の蛋白質分解酵素の性質はタラバ 2). ガニ中腸腺の蛋白質分解酵素の性質と同じ傾向であった, この事はまた ザリガニをは じめ無脊椎動. 物中腸腺のトリ プシン様酵素の諸性質ともきわめて類似した.. 試料の採取にご協力下さった北海道釧路水産試験場相沢悟科長, 浜中町霧多布漁業協同組合, 浜 中町山崎缶詰株式会社及び根室市漁業協同組合の各位に深謝する. また, 結晶 写真を撮影 して戴い た本学生物学教室長尾善助教授並びに分析にご協力頂いた小沢成子氏に深謝する,. (79).
(8) . VO 1 ,23 ,2 , No. Journalof Hokka ido Uni i ion(Sec i I A) t t r s ve on l y of Educat. Ma r ch l973. Abstract. lnthe previous paper, a report was presented on the column chromatography and electro‐ i f proteolytic enzymes f so n the hepatopancreas of various crabs, phores ro I. The present paper dea l ivi th the seasonal variation of proteolytic enzyme act ty f s wi rom the hepa f t h h b 餌鷲卿d P 彰 M E d des opanc H i l reaso t es orecra , (嵐 鯛 鮎 臨まgαれZ 好 g s の珍 e s( w a r v e , , et Luc ) ) us . The experimental resul ts ob ined may be sum marized as fo l l t a ow; 1, Proteolyt i h h f h h 士 t b c enzyme f t e s i t o rom e pa pancreas o e oe cra , Hanasak ‐ 1 gan , 1n moulting. 6ed and crystallized. and non‐moulting periods have been i i t sol a ed ,pur. 2, Proteolyt ic enzyn・e act ivi ty of the shore crab, Hanasaki ing peri t od was ‐gani , in n・oul i derabl cons entfronl that of enzyme・in non-moulting period, y di畳er 3. op imum pH o fthe enzyme f t rom the hepatopancreas of the shore crab in n・oulting and l i i d f h h d non‐mou tng pero s o r t e y rolysis of casein was found at pH 6.6‐7.o and pH 70-7.4, l ive y respect fthese enzyme was stable over the pH range 6.0-8.o at below ty o ・v・ . The act. 40oC for 24hours, whi l ly ined gradual ei ty decl n mor e prolonged times the activi . Beyond thi f activity proceeded rap s pH range,the loss o i dly . 4 imum temperature ofthe enzymef t fthe shore crab,in moulting . op rom the hepatopancreas o and noル moulting periods for hydrolysis at p日 7,o waS 55‐600C and 50-550C respectively, ,. The activity ofthese enzymes dec l i icularly at 45 and 50oC ned sharply at temperatures, part , th incubation time longer than lo minutes,・vhile at below 40oC no changes of the act・v・ty wi i f 24hours, were observed over a per od o. 5 i ing per iod wass t imi l fthe k th the enzyme i i a ned wi to n non‐n・oult . The value ob artotha ng. iルl ike enzyme, crab t ryps. 文. 献. 1 ) 伊藤格三・小沢成子・帆保圏雄 北教大紀要 1 1(A)2 1 6( 197 1 ) . ,6. 2 5年4月) 講演, ) 伊藤格三 日本水産学会 (於東京昭和4. 3 t t ia 薙s九,28 ) T,Sai t o 1962 shihara a and Y,l o 1963 ) ) , Y,l , Y, Mai , β““./砂, Soc . Sc , ,1015( , 29 ,942(. 4 5年8月) 講演, ) 伊藤格三 日本化学会秋季大会 (於札幌昭和4. l ing iderer 5 !破り 28 ) R 1969 7 ぬれ β!αあの, 2 ) .Zwil , G. PHe ,and 日. 日.Sonneb。rn , Cの’ . Pゐys ,1275( .. 6 0回北海道栄養食糧学会 (於札幌昭和4 ) 伊藤格三・小沢成子 第2 5年9月) 講演, 7 ) 伊藤格三 日本水産学会秋季大会 (於函館昭和4 6年1 0月) 講演, 8 ) 伊藤格三 未発表,. (80).
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