Superoxide Dismutases: I. Occurrence in Higher Plants

Resumo

Brotos, raízes e sementes de milho (Zea mays L., cv. Michigan 500), aveia (Avena sativa L., cv. Au Sable) e ervilhas (Pisum sativum L., cv. Wando) foram analisados ​​quanto ao teor de superóxido teor de dismutase usando um sistema de ensaio fotoquímico que consiste em metionina, riboflavina e p-nitro azul tetrazólio. A enzima está presente na parte aérea, raízes e sementes das três espécies. Com base no peso seco, os brotos contêm mais enzimas do que as raízes. Nas sementes, a enzima está presente tanto no embrião quanto no tecido de reserva. A eletroforese indicou um total de 10 formas distintas da enzima. O milho continha sete dessas formas e a aveia três. As ervilhas continham uma das enzimas do milho e duas da aveia. Nove das atividades enzimáticas foram eliminadas com o tratamento com cianeto, sugerindo que elas podem ser enzimas de cupro-zinco, enquanto uma era resistente ao cianeto e pode ser uma enzima de manganês. Algumas das superóxido dismutases das folhas foram encontradas principalmente nas mitocôndrias ou cloroplastos. Peroxidases em altas concentrações interferem com o ensaio. Em ensaios em tubo de ensaio de extratos brutos de mudas, a interferência foi insignificante. Em géis, no entanto, as peroxidases podem ser responsáveis ​​por duas das 10 formas de superóxido dismutase.

Abstract

Shoots, roots, and seeds of corn (Zea mays L., cv. Michigan 500), oats (Avena sativa L., cv. Au Sable), and peas (Pisum sativum L., cv. Wando) were analyzed for their superoxide dismutase content using a photochemical assay system consisting of methionine, riboflavin, and p-nitro blue tetrazolium. The enzyme is present in the shoots, roots, and seeds of the three species. On a dry weight basis, shoots contain more enzyme than roots. In seeds, the enzyme is present in both the embryo and the storage tissue. Electrophoresis indicated a total of 10 distinct forms of the enzyme. Corn contained seven of these forms and oats three. Peas contained one of the corn and two of the oat enzymes. Nine of the enzyme activities were eliminated with cyanide treatment suggesting that they may be cupro-zinc enzymes, whereas one was cyanide-resistant and may be a manganese enzyme. Some of the leaf superoxide dismutases were found primarily in mitochondria or chloroplasts. Peroxidases at high concentrations interfere with the assay. In test tube assays of crude extracts from seedlings, the interference was negligible. On gels, however, peroxidases may account for two of the 10 superoxide dismutase forms.