해녀콩(Canavalia lineata L. (DC))의 잎절편에서 incubation 용액의 pH가 6에서 8로 높아짐에 따라 arginase 활성이 현저하게 증가하였다. Arginase 활성에 따른 arginine과 canavanine의 함량변화를 초엽에서 원형질체를 분리하여 조사하였다. 전유리아미노산 함량 중 canavanine과 arginine은 각각 30%와 5%를 차지하였고, 세포에 존재하는 이들 두 아미노산의 60% 이상이 액포에 존재하였다. 원형질체를 10 mmolar [U-$^{14}C$]arginine이 첨가된 용액에서 1시간 동안 incubation하면 pH 6의 용액보다 pH 8의 용액에서 [$^{14}C$]ornithine이 더 많은 양이 축적되었고, 이때 세포내 arginine의 함량은 감소함을 보였다. Arginine을 첨가하지 않고 1시간 동안 incubation한 원형질체에서는 canavanine과 arginine의 함량은 pH 8의 용액에서는 50% 감소하였지만, pH 6의 용액에서는 전혀 함량감소가 일어나지 않았다. 본 실험결과에서 원형질체를 알칼리 pH용액에서 incubation하면 arginase 활성의 현저한 증가와 더불어 canavanine과 arginine의 pool이 감소함을 알 수 있었다.
Arginase activity in the leaf discs of Canavalia lineata L. (DC) markedly increased in response to increasing the medium pH from 6 to 8. The changes in levels of arginine and canavanine in relation to arginase activity were investigated in protoplasts isolated from primary leaves. Canavanine and arginine accounted for about 30% and 5% of total free amino acids, respectively, and more than 60% of cellular canavanine and arginine was located in the vacuole. The incubation of protoplasts for 1 h with 10 mmolar [U-$^{14}C$]arginine at pH 8 resulted in a greater accumulation of [$^{14}C$]ornithine than that at pH 6 accompanied by a lower cellular arginine level. In the protoplasts incubated for 1 h without exogenous arginine, levels of canavanine and arginine decreased by 50% at pH 8 while their levels did not decrease at pH 6. These results suggest that incubation of protoplasts at an akaline pH gives rise to not only a significant increase in arginase activity but also depletion of pools of canavanine and arginine.
