Les caractères du système protéolytique de Penicillium caseicolum. III. Caractérisation d'une protéase acide

Abstract - The second component of the exocellular proteolytic system of Penicillium caseicolum, produced at low level by cultivation in neutral pH medium, was synthetized at a significantly greater amount in an acid medium at pH 4.0.
The enzyme was purified by means of a gel filtration on Sephadex G 75 and DEAE cellulose chromatography with an activity yield of 43 p. 100
The purified preparation was electrophoretically homogeneous at pH 4.0,6.0 and 8.4 and was controlled by gel filtration on Sephadex G 100. The molecular weight of the enzyme was about 35,000 daltons. Its amino acid composition was as follows: lys 18; his 4; arg 1; trp 2; asp 39; thr 32; ser 37; glu 22; pro 19; gly 38; ala 28; cys 3; val 27; ile 13; leu 20; tyr 10; phe 19.
The optimal pH of action was about 3.5-4.0 with hemoglobin and 5.0 with casein as substrates.
The maximal stability occured between pH 3.5-5.5. The optimal temperature of activity was close to 45° C and the apparent activation energy was 8.7 Kcal mole^-1. The enzyme heat stability was weak: at 60° C and pH 4.0, the activity was reduced to 10 p. 100 of its initial value after 13 mn.
The enzyme exhibited a low milk clotting activity and was active on bovine trypsinogen.
Metallic cations, metal-complexing agents, specific SH reagent and DFP didn't have any effect on enzyme activity. The specific inhibitors of acid proteases, especially DAN and EPNP, were efficient.
Through its general properties and its behaviour towards inhibitors this enzyme could be identified to an acid protease. It was closely similar to acid protease of P. janthinellum and P. roqueforti.

Résumé - Le deuxième composant du système protéolytique exocellulaire de P. caseicolum, produit en faible proportion dans les cultures en milieu neutre, est synthétisé en quantité nettement plus grande en milieu acide à pH 4,0.
L'enzyme a été purifiée par filtration sur gel de Séphadex G 75 et par chromatographie sur DEAE cellulose avec un rendement en activité de 43 p. 100. La préparation purifiée est homogène à l'électrophorèse à pH 4,0-6,0 et 8,4 et par filtration sur gel de Séphadex G 100. Le poids moléculaire de l'enzyme est proche de 35 000 daltons. Sa composition en acides aminés est la suivante : lys 18 ; his 4 ; arg 1 ; trp 2 ; asp 39 ; thr 32 ; ser 37 ; glu 22 ; pro 19 ; gly 38 ; ala 28 ; cys 3 ; val 27 ; ile 13 ; leu 20 ; tyr 10 ; phe 19. Le pH optimal d'action est voisin de 3,5-4,0 sur l'hémoglobine, de 5,0 sur la caséine. La stabilité est maximale dans l'intervalle de pH 3,5-5,5. La température optimale d'action est proche de 45° C et l'énergie apparente d'activation est de 8,7 Kcal mole¹. La stabilité thermique de l'enzyme est faible. A pH 4,0 et 60° C l'activité se trouve réduite à 10 p. 100 de sa valeur initiale après un temps de 13 mn.
L'enzyme a une activité coagulante faible et elle est active sur le trypsinogène de boeuf.
Les cations métalliques, les agents chélateurs, les réactifs des groupes SH et le DFP n'exercent aucun effet sur l'activité de l'enzyme. En revanche les inhibiteurs spécifiques des protéases acides, notamment le DAN et l'EPNP, sont actifs.
Par ses propriétés générales et son comportement vis-à-vis des effecteurs l'enzyme s'identifie à une protéase acide. Elle est très proche des protéases acides de P. janthinellum et P. roqueforti.