Purification and Properties of Aryl-α-mannosidase from Microsomal Fraction of Developing Ricinus communis Endosperms

An α-mannosidase, which would be involved in N-linked glycoprotein metabolism, was purified and characterized from microsomal fraction of developing Ricinus communis endosperms. The purified enzyme with 43 kDa on SDS-PAGE showed maximal activity at pH5.0 and 50℃, when p-nitrophenyl-α-mannopyranoside was used as a substrate. α-Mannosidase activity was inhibited by EDTA and the reduced activity was rescued by addition of Zn2+ or Ca2+, suggesting this α-mannosidase should be a metal enzyme. Ricinus aryl-α-mannosidase was able to convert the Man6GlcNAc2-PA and Man5GlcNAc2-PA to Man4GlcNAc2-PA but was completely inactive toward Man4GlcNAc2-PA, Man4Xy11GlcNAc2-PA and GlcNAc1Man5GlcNAc2-PA.

登熟期ヒマ種子のミクロゾーム画分からp-nitrophenyl-α-D-mannopyranoside(PNP-α-Man)及び蛍光標識N-グリカンに対して活性を示すα-マンノシダーゼを精製後、酵素学的諸性質を解析した。精製酵素は還元条件下のSDS-PAGEでは43kDaの相対分子量を示し、PNP-α-Manを基質とした場合の至適反応条件は50-60℃、pH4.5-5.0であった。本酵素はEDTAにより阻害を受けたが、Zn2+及びCa2+添加により活性が回復することから金属イオン要求性の酵素であると思われる。また、PNP-α-Manに対するKm値は1.3mM、Man5GLcNAc2-PAに対するKm値は0.4mMであった。本酵素はMan5GlcNAc2-PAに作用しMan4GlcNAc2-PAを誘導するものの、Man6GlcNAc2-PA対してむしろ強い活性を示し、Man5GlcNAc2-PA(88%)及びMan4GlcNAc2-PA(12%)を誘導した。しかしながら、Man4GlcNAc2-PA,GlcNAc1Man5GlcNAc2-PA、Man4Xy11GlcNAc2-PAは本酵素の有効な基質とはなり得なかった。これらの結果から、本酵素はα-1,2-マンノース残基を優先的に加水分解し、その後、β-結合マンノースに結合するα-1,3マンノース残基を遊離することが示唆された。