earticle

영어

Lectins are carbohydrate-binding and a cell-agglutinating proteins, and are concerted with a plants defence mechanism. In particular, chitin-binding lectins in locular fluid of cherry tomato fruit seemed to have a role in defending plants against fungi. The antifungal activity using lectin isolated from locular fluid of cherry tomato fruit was measured in the plant pathogen Cladosporium cucumerinum, Monosporascus cannonballus, Fusarium oxysporum, and Rhizoctonia solani. Amoung the four strains, a potent antifungal activity was detected in Cladosporium cucumerinum and Monosporascus cannonballus, not in Fusarium oxysporum, and Rhizoctonia solani. The molecular weight of this lectin isolated as double protein bands by SDS-PAGE was calculated to be 87 kDa and 47 kDa from the relative mobilities compared with those of reference molecular weight markers. The isolated lectin agglutinated human red blood cells (A, B, AB, O) treated with trypsin, and the most activity was found at B. The optimal temperature of isolated lectin was at 30℃. For the thermal stability, lectin was stable at 20-80℃. The optimal pH of this lectin was at 7.2, and showed complete loss below pH 9.0.

한국어

방울토마토는 가지 과의 일년생 초본식물로, 이의 열매 는 채소로서 기호식품과 건강식품으로 각광 받고 있다. 이 열매에는 비타민 A와 C 뿐만 아니라 카로틴, 아데닌, 토마 틴, 코린 등이 많이 함유되어 있어 콜레스테롤 수치와 혈압 을 낮추며, 소염 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 자연계에 널리 존재하는 lectin은 당과 결합하는 단백질 로 세포막 표면에 있는 특이한 당수용체와 높은 친화력을 가지고 결합하는 물질로서, 사람의 혈액에 대한 특이성, 휴 지기 림프구 자극 분열효과, 종양세포를 선택적으로 응집 하는 능력 등을 갖고 있다. Lectin의 특이한 성질은 T세포나 B세포를 자극하여 면 역력을 상승시키며, 암세포 표면의 당에 특이적으로 결합 하여 암세포를 파괴시킨다. 또한 분열촉진인자로서 임파구 를 자극하여 생체 내로 이물질인 항원이 들어오게 되면 임파 구의 면역반응을 도와주는 대식세포가 이를 임파구에 전해줌 으로서 그 면역반응이 시작되게 된다. 이와 같이 lectin은 동물의 항체와 비슷한 생체 방어물질로 추측되어 왔다 [1]. 동물이나 곤충 protease에 대한 저항성도 가지고 있으 며 [2], 항 바이러스성 [3], 항균성 [4], 항진성 [5], 항충성 [6] 및 고등동물에 대한 독성 [7] 등에 대한 방어단백질로서 식물 성 lectin의 기능이 많이 보고되고 있다. 맥아, 감자 괴경, 땅 콩, 흰독말풀 및 osage orange 종자에서 분리한 lectin [2]과 벼, 쐐기풀에서 분리한 chitin 결합 lectin [6]은 동부콩 바 구미 유충의 발육과 생장을 억제하는 효과가 있다. 작물에 피해를 주는 각종 병원균의 퇴치를 위해 화학적으 로 합성된 유기농약들이 주로 많이 사용되어 왔으나 이들은 식물체나 토양에 잔류되기 때문에 친환경적이지 못하다. 이를 대신하여 식물의 이차대사 산물을 이용하거나 항생물 질을 이용하는 미생물성 농약 등의 친환경적인 대체 농약이 많이 개발되어 사용되고 있는 실정이다. 방울토마토 locular fluid lectin은 chintin 결합 단백질로 서 [8], 곰팡이로부터 식물을 보호하는 기능을 하고 있다 [9]. 이에 본 연구에서는 방울토마토 locular fluid lectin을 항균 성 물질로서 개발하기 위한 목적의 일환으로, 방울토마토의 locular fluid 부분에서 lectin을 분리한 다음, 식물에 질병 을 유발하는 Cladosporium cucumerinum, Monosporascus cannonballus, Fusarium oxysporum 및 Rhizoctonia solani에 대한 방울토마토 locular fluid lectin의 항균성을 조사하였 으며, 이 lectin의 생화학적 특성을 밝히기 위해 분자량, 적혈 구 응집력, 혈액특이성, 최적 온도, 열안정성 및 최적 pH를 연구하였다.