오징어 머리의 신경절로부터 회수된 synaptosome을 반복된 저 삼투압에 의한 파열과 100 mM $KH_2PO_4$ 완충용액(pH 6.8)에서 초원심분리하여 synaptoplasm에 용해된 choline acetyltransferase(ChAT)와 막에 비이온적으로 결합된 막 내부 ChAT를 분리하였다. 막 내부 ChAT의 효소 활성은 synaptosome으로부터 회수된 전체 ChAT 활성의 약 20%를 차지하였다. 높은 acetylcholine 농도에서 용해된 형의 효소활성이 막 내부 형보다 훨씬 높은 정도로 저해되었으며, calcium 농도를 10 mM에서 100 mM로 증가시킴에 따라 용해된 형과 막 내부 형의 효소활성은 유사한 형태로 감소하였으나 용해된 형의 효소활성이 전체적으로 막 내부 형보다 덜 저해되는 것으로 나타났다. 2.0 mM SDS 농도에서 용해된 형의 효소활성은 완전히 소실되었으나 막 내부 형은 3.0 mM SDS 농도에서 기준점 효소활성의 약 74%를 가지고 있었다. 용해된 효소와 막 내부형 효소는 최적 pH가 6.6이어서 같았으나 전자의 profile은 좁은데 비해 후자는 현저히 넓었다. 용해된 형과 막 내부형의 최적 온도는 공히 $32^{circ}C{sim}35^{circ}C$이었으나 $35^{circ}C{sim}56^{circ}C$ 영역에서 막 내부형이 용해된 형보다 안정하였다. Acetyl-CoA에 대한 $K_m$ 값은 용해된 형과 막 내부형 공히 0.12 mM이었다. 이러한 결과들은 오징어 머리의 신경절에 choline acetyltransferase의 막 내부형이 존재한다는 것을 시사한다.
The membrane-embedded form (integral membrane protein) of the choline acetyltransferase (EC 2.3.1.6) was prepared from squid head ganglia. The preparation procedure includes repeated hypo-osmotic disruption and washing by ultracentrifugation in a high ionic strength buffer. It appears that approximately 20% of the synaptosomal choline acetyltransferase is present as an integral protein, non-ionically bound to membrane. It was found that at high concentrations, the acetyl choline (ACh) inhibits soluble ChAT to a greater degree than the membrane-embedded form. The activities of soluble and membrane-embedded ChAT also decrease with increasing calcium concentration but the activity of soluble ChAT is inhibited less than that of membrane-embedded ChAT. The activity of soluble ChAT is completely lost at 2.0 mM SDS concentration whereas the membrane-embedded ChAT still exhibits about 74% of the control value at 3.0 mM SDS concentration. Soluble ChAT exhibits a sharp pH optimum near 6.6 in potassium phosphate buffer whereas membrane-embedded ChAT shows a broader pH-activity profile. Optimum temperature of both soluble and membrane-embedded forms of ChAT is $32{sim}35^{circ}C$ but over the range of $35{sim}56^{circ}C$, the membrane-embedded ChAT is more stable than the soluble enzyme. Soluble and membrane-embedded forms of ChAT exhibit identical $K_m$ values of approximately 0.12 mM for the substrate of acetyl-CoA. These results strongly indicate that two different forms of ChAT, one soluble and one membrane-embedded, are present in squid head ganglia.
