Isolation and characterization of some proteinase inhibitors from Phaseolus vulgaris var. nanus

  • Holger Gerstenberg
  • Hans-Dieter Belitz
  • Jürgen K. P. Weder
Article

Summary

Six proteinase inhibitors have been isolated from a crude inhibitor preparation fromPhaseolus vulgaris var.nanus (bush bean: Borlotto) by gel chromatography and ion exchange chromatography. The isoelectric points of the inhibitors are between 4.35 and 5.65. The molecular weights of the inhibitors PVI-2,-31, -32, and -4 are between 8000 and 9500. The C-terminal and N-terminal amino acid residues and the amino acid compositions of these four inhibitors are given. The inhibitors PVI-1, -2, -31, -32, -4, and -51 all inhibit trypsin and with the exception of PVI-31 also α-chymotrypsin. PVI-31 inhibits elastase. The inhibitor mixture, PVI-G, exhibits a weak inhibition of some microbial serine proteinases. Some other endopeptidases and exopeptidases tested are not inhibited. Crude inhibitor preparations fromP. coccineus andPisum sativum show the same behaviour.

Isolierung und Charakterisierung verschiedener Proteinase-Inhibitoren aus Phaseolus vulgaris var. nanus

Zusammenfassung

Aus einem Rohinhibitor ausPhaseolus vulgaris var.nanus (Buschbohne: Borlotto) wurden durch Gelchromatographie und Ionenaustauscherchromatographie sechs Proteinaseninhibitoren isoliert. Die isoelektrischen Punkte der Inhibitoren liegen zwischen 4,35 und 5,65, die Molekulargewichte der Inhibitoren PVI-2, -31, -32 und -4 zwischen 8000 und 9500. Die C- und N-terminalen Aminosäuren sowie die Aminosäurezusammensetzungen werden mitgeteilt. Die Inhibitoren PVI-l, -2, -31, -32, -4 und -51 hemmen alle Trypsin und bis auf PVI-31 auch α-Chymotrypsin. PVI-31 hemmt Elastase. Das Inhibitorgemisch PVI-G zeigt eine schwache Hemmung einiger mikrobieller Serinproteinasen. Einige andere Endo- und Exopeptidasen werden nicht gehemmt. Rohinhibitoren ausP. coccineus undPisum sativum zeigen das gleiche Verhalten.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    Belitz, H.-D., Fuchs, A., Nitsche, G., Al-Sultan, T.: Z. Lebensm. Unters. Forsch.150, 215 (1972)Google Scholar
  2. 2.
    Belitz, H.-D., Fuchs, A.: Chem. Mikrobiol. Technol. Lebensm.1, 132 (1972)Google Scholar
  3. 3.
    Belitz, H.-D., Fuchs, A.: Z. Lebensm. Unters. Forsch.152, 129 (1973)Google Scholar
  4. 4.
    Weder, J.K.P.: Z. Lebensm. Unters. Forsch.153, 83 (1973)Google Scholar
  5. 5.
    Weder, J.K.P.: Chem. Mikrobiol. Technol. Lebensm.3, 89 (1974)Google Scholar
  6. 6.
    Weder, J.K.P., Kassubek, A., Hory, H.-D.: Chem. Mikrobiol. Technol. Lebensm.4, 79 (1975)Google Scholar
  7. 7.
    Rohrlich, M., Friedel, K.: Naturwissenschaften59, 216 (1972)Google Scholar
  8. 8.
    Schmidt, H.: Dissertation, TU Munich 1968Google Scholar
  9. 9.
    Applebaum, S.W.: J. Insect Physiol.10, 783 (1964)Google Scholar
  10. 10.
    Belitz, H.-D., Fuchs, A., Grimm, L.: Lebensmittel-Wiss. Technologie4, 89 (1971)Google Scholar
  11. 11.
    Weder, J., Hory, H.-D.: Lebensmittel-Wiss. Technologie5, 54 (1972)Google Scholar
  12. 12.
    Maurer, H.R.: Disk-Elektrophorese, S.42. Berlin: De Gruyter 1968Google Scholar
  13. 13.
    Weder, J.K.P., Hory, H.-D.: Chem. Mikrobiol. Technol. Lebensm.4, 161 (1976)Google Scholar
  14. 14.
    Fa. E. Merck: Biochemica-Merck, s. 18. Darmstadt 1979Google Scholar
  15. 15.
    Rick, W.: Trypsin. In: Methoden der enzymatischen Analyse. 2. Aufl., S.974. Bergmeyer, H.U. (Hrsg.), Weinheim: Verlag Chemie 1970Google Scholar
  16. 16.
    Ryle, A.P.: The porcine pepsins and pepsinogens. In: Methods in Enzymology XIX, p.316. Colowick, S.P., Kaplan, N.O. (eds.), New York, London: Academic Press 1970Google Scholar
  17. 17.
    Kaiser, K.-P., Belitz, H.-D.: Chem. Mikrobiol. Technol. Lebensm.1, 1 (1971)Google Scholar
  18. 18.
    Pfleiderer, G.: Particle-bound aminopeptidase from pig kidney. In: Methods in Enzymology XIX, p.514. Colowick, S.P., Kaplan, N.O. (eds.), New York, London: Academic Press 1970Google Scholar
  19. 19.
    Wüst, H.: Peptidasen. In: Methoden der enzymatischen Analyse. 1. Aufl., S.824. Bergmeyer, H.U. (Hrsg.), Weinheim: Verlag Chemie 1962Google Scholar
  20. 20.
    Hirs, C.H.W.: Performic acid oxidation. In: Methods in Enzymology XI, p.197. Colowick, S.P., Kaplan, N.O. (eds.), New York, London: Academic Press 1967Google Scholar
  21. 21.
    Fraenkel-Conrat, H., Bean, R.C., Ducay, E.D., Olcott, H.S.: Arch. Biochem. Biophys.37, 393 (1952)Google Scholar
  22. 22.
    Weder, J., Hory, H.-D.: Lebensmittel-Wiss. Technologie5, 86 (1972)Google Scholar
  23. 23.
    Hory, H.-D., Weder, J.K.P.: Z. Lebensm. Unters. Forsch.162, 349 (1976)PubMedGoogle Scholar
  24. 24.
    Lipke, H., Fraenkel, G.S., Liener, I.E.: J. Agr. Food Chem.2, 410 (1954)Google Scholar
  25. 25.
    Birk, Y., Applebaum, S.W.: Enzymologia22, 318 (1960)Google Scholar
  26. 26.
    Applebaum, S.W., Birk, Y., Harpaz, I., Bondi, A.: Comp. Biochem. Physiol.11, 85 (1964)PubMedGoogle Scholar
  27. 27.
    Moriya, H., Moriwaki, C., Hojima, Y.: Japan. Kokai76, 19188 (1974); cited from Chem. Abstr.85, 30128v (1976)Google Scholar
  28. 28.
    Mosolov, V.V., Fedurkina, N.V., Valueva, T.A.: Biochim. Biophys. Acta522, 187 (1978)PubMedGoogle Scholar
  29. 29.
    Mansfeld, V., Rybak, M., Horakova, Z., Hladovec, J.: Hoppe-Seyler's Z. Physiol. Chem.318, 6 (1960)PubMedGoogle Scholar
  30. 30.
    Pusztai, A.: Eur. J. Biochem.5, 252 (1968)PubMedGoogle Scholar
  31. 31.
    Matsushima, K.: Nippon Nogei Kagaku Kaishi29, 883 (1955)Google Scholar
  32. 32.
    Learmonth, E.M.: J. Sci. Food Agric.9, 269 (1958)Google Scholar
  33. 33.
    Seidl, D.S., Jaffé, W.G., Gonzalez, E., Callejas, A.: Anal. Biochem.88, 417 (1978)PubMedGoogle Scholar
  34. 34.
    Jaffé, W.G., Seidl, D.S. de: Experientia16, 505 (1960)Google Scholar
  35. 35.
    Pusztai, A.: Biochem. J.101, 379 (1966)PubMedGoogle Scholar
  36. 36.
    Wagner, L.P., Riehm, J.P.: Arch. Biochem. Biophys.121, 672 (1967)PubMedGoogle Scholar
  37. 37.
    Wilson, K.A., Laskowski sr., M.: J. Biol. Chem.248 756 (1973)PubMedGoogle Scholar
  38. 38.
    Wilson, K.A., Laskowski sr., M.: J. Biol. Chem.250, 4261 (1975)PubMedGoogle Scholar
  39. 39.
    Whitley jr., E.J., Bowman, D.E.: Arch. Biochem. Biophys.169, 42 (1975)PubMedGoogle Scholar
  40. 40.
    Wang, D.: Biochim. Biophys. Acta393, 583 (1975)PubMedGoogle Scholar
  41. 41.
    Mosolov, V.V., Fedurkina, N.V., Valueva, T.A.: Biochemistry (Moscow)42, 934 (1977)Google Scholar
  42. 42.
    Mosolov, V.V., Loginova, M.D., Malova, E.L., Benken, I.I.: Planta144, 265 (1979)Google Scholar
  43. 43.
    Hory, H.-D., Weder, J.K.P., Belitz, H.-D.: Z. Lebensm. Unters. Forsch.162, 341 (1976)PubMedGoogle Scholar
  44. 44.
    Kaiser, K.-P., Belitz, H.-D.: Z. Lebensm. Unters. Forsch.151, 18 (1973)Google Scholar

Copyright information

© J. F. Bergmann Verlag 1980

Authors and Affiliations

  • Holger Gerstenberg
    • 1
  • Hans-Dieter Belitz
    • 1
  • Jürgen K. P. Weder
    • 1
  1. 1.Institut für Lebensmittelchemie der Technischen Universität MünchenGarchingGermany

Personalised recommendations