多环芳烃二氢二酚底物广谱特异性的芳烃顺式二氢二酚脱氢酶的纯化与特性表征
摘要：细菌降解多环芳烃（PAHs）的初始反应包括由二氧化酶催化的环二醇化和随后的脱氢酶对二氢基伯醇产物的氧化。本研究对PAH降解的Sphingomonas菌株CHY-1中的二氢基伯醇脱氢酶进行了表征。克隆和过表达了编码PAH二氢基伯醇脱氢酶（PDDH）的bphB基因，作为带有His标签的蛋白质进行纯化。重组蛋白以四聚体形式纯化，表观分子量为110,000。PDDH将来自联苯和八种多环碳氢化合物的顺式二氢基伯醇氧化为相应的邻苯二酚。值得注意的是，该酶还将芘4,5-二氢基伯醇氧化，而芘在CHY-1菌株中不能代谢。PDDH产生的PAH邻苯二酚在空气中快速自氧化，但在与NADH反应后得到再生。在无氧条件下进行的动力学分析表明，酶能高效利用两个到四个环的二氢基伯醇，Km值在1.4至7.1 μM范围内，并且对NAD+具有更高的米氏常数（160 μM的Km值）。在pH 7.0下，酶的特异性常数范围从（1.3 ± 0.1）×10^6 M-1 s-1（与苯并[1,2-a]芘二氢基醇相对应）到（20.0 ± 0.8）×10^6 M-1 s-1（与萘[1,2-b]芘二氢基醇相对应）。酶的催化活性在pH9.5下提高了13倍。PDDH受到NADH和3,4-二羟基菲的抑制，抑制模式提示反应机理是有序的Bi Bi。PDDH活性的调控似乎是防止细菌细胞中PAH邻苯二酚积累的手段。
作者：Yves Jouanneau (BBSI, LCBM), Christine Meyer (BBSI, LCBM)
论文ID：0904.3616
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2009-04-24