쥐의 뇌와 간에서 Protein Carboxyl Methylation의 노화에 따른 변화

Abstract

비정상의 aspartyl 잔기를 포함하는 단백질의 free carboxyl기를 메틸기 공급체로 S-adenosyl-L-methionine(SAM)을 이용하여 메틸화 시켜서 protein carboxyl methylester를 생성하는 반응을 촉매하는 효소인 Protein Carboxyl Methyltransferase (PCM, EC 2.1.1.77)가 노화와 어떠한 연관성을 가지고 있는가를 연구하기 위하여 쥐에서 뇌와 간의 세포질 부분 및 간으로 부터 분리한 핵질 부분에서 PCM 효소 활성 및 메틸기 수용 능력을 관찰하여 보았다. 쥐의 뇌세포질에서는 PCM 활성도가 노화에 따라 증가하였으며 생리적 조건에서 메틸기 수용 능력도 증가하였다. 쥐간의 세포질에서 PCM 활성도는 태아에서 가장 높았고 출생과 동시에 급격히 감소하였으며 생후에는 큰 변화를 보이지 않았으나 임신시에 20배가량 증가하였다. 생리적 조건에서 세포질 부분의 메틸기 수용 능력도 노화에 따른 변화를 보이지 않았다. 또한, 간에서 분리한 핵질 부분에서도 PCM 활성도는 노화에 따라 크게 변화하지 않았다. 50g, 150g, 350g 된 쥐의 뇌세포질 단백질에 대해 전기영동을 실시해 분석해 본 결과 PCM은 non-substrate specific enzyme임을 알 수 있었고 분자량이 34K,29K인 단백질이 PCM의 좋은 기질로 작용하고 있음을 알 수 있었다.;Protein methylation by protein carboxyl methyltransferase(EC. 2.1.1.77) which has specificities for the protein containing atypical aspartyl residues is investigated in rat brain and liver from fetus to adult. The physiological role of this enzyme is not presently clear, but it has been proposed that the methylated protein may be an intermediate in its own repair or degradation. The level of this enzyme in rat revealed that in brain it increased during ageing and in liver cytosol it decreased, but liver nuclei there was no noticeable change. Methylatability of endogenous substrate increased in brain cytosol and did not change in liver cytosol during ageing. Protein carboxyl metyltransferase has been known as the non-substrate specific enzyme and a method of PAGE utilizing the disc pH-stacking gel format, the cationic detergent cetylpyridinium chloride and an acidic buffer system has been applied to detect the level of specific substrates according to "ageing". By CPC-PAGE, PCM showed an non-substrate specificity even though 34K, 29K protein showed the highest methylatability. These results in brain were consistent with the hypothesis that PCM participates in repair or degradation of age-dependent deamidated proteins. But liver, it is assumed that PCM has an uncertain regulatory function.