Genetic and enzymatic analyses of C-P bond cleavage enzyme in bacteria

细菌 C-P 键裂解酶的遗传和酶学分析

基本信息

  • 批准号:
    03660113
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1991
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1991 至 1993
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A direct carbon-phosphorus (C-P) bond is highly stable and resistant to chemical hydrolysis, thermal decomposition and photolysis. Therefore, biological cleavage of the C-P bond in natural habitats assumes importance as a mean to prevent the accumulation of phosphonates. Some bacterial cells are known to use various phosphonates for growth. However, all attempts to detect C-P bond cleavage activity in cell-free systems have resulted in failure, and the problem of how and by what means these bacteria can cleave the C-P bond in phosphonates remains unsolved. We have succeeded, for the first time, in the detection of C-P bond cleavage activity in cell-free extracts of a bacterium Enterobacter aerogenes, and isolated an enzyme responsible for the activity. The enzyme catalyzed the C-P bond cleavage and produced inorganic phosphate. Formation of alkane was not observed. The enzyme was then designated C-P hydrolase to descriminate from C-P lyase and phosphonatase. The enzyme required two proteins (E2 and E3) for activity. E2 was 650 kDa in molecular size. The function of E2 is to convert stable C-P bond into unstable one. E3 was a homodimer of a subunit with M.W. of 55 kDa. The function of the protein is to hydrolyze C-P bond being unstabled by E2 protein. The entire gene covering E2 and E3 structural regions was cloned from the organism and its structure was also analyzed.
直接碳磷(C-P)键高度稳定,耐化学水解、热分解和光解。因此,自然栖息地中 C-P 键的生物裂解作为防止膦酸盐积累的手段具有重要意义。已知一些细菌细胞使用各种膦酸盐进行生长。然而,所有在无细胞系统中检测 C-P 键裂解活性的尝试都以失败告终,并且这些细菌如何以及通过什么手段裂解磷酸盐中的 C-P 键的问题仍然悬而未决。我们首次成功检测了产气肠杆菌无细胞提取物中的 C-P 键裂解活性,并分离出了负责该活性的酶。该酶催化C-P键断裂并产生无机磷酸盐。没有观察到烷烃的形成。然后将该酶命名为C-P水解酶以区别C-P裂解酶和磷酸酶。该酶需要两种蛋白质(E2 和 E3)才能发挥活性。 E2的分子大小为650 kDa。 E2的作用是将稳定的C-P键转变为不稳定的C-P键。 E3 是亚基的同二聚体,分子量为 55 kDa。该蛋白的功能是水解因E2蛋白而不稳定的C-P键。从生物体中克隆了覆盖E2和E3结构区的整个基因,并分析了其结构。

项目成果

期刊论文数量(26)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
村田 幸作: "細菌のC-P結合解裂酵素" 日本生化学会誌. 64. 100-105 (1992)
Kosaku Murata:“细菌 C-P 键裂解酶”日本生化学会杂志 64. 100-105 (1992)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
村田 幸作: "細菌のCーP結合解裂酵素" 日本農芸化学会誌. 65. 1501-1504 (1991)
Kosaku Murata:“细菌 C-P 键裂解酶”日本农业化学学会杂志 65. 1501-1504 (1991)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kousaku Murata: "Detection of carbon-phosphorus lyase activity in cell extracts of Enterobacter aerogenes" Biochemical and Biophysical Research Communication. 157. 190-195 (1988)
Kousaku Murata:“产气肠杆菌细胞提取物中碳磷裂解酶活性的检测”生物化学和生物物理研究通讯。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kousaku Murata, Noriko Higaki and Akira Kimura: "Carbon-phosphorus hydrolase: Some properties of the enzyme in cell extracts of enterobacter aerogenes" Agric. Biol. Chem.,. 53. 1225-1229 (1989)
Kousaku Murata、Noriko Higaki 和 Akira Kimura:“碳磷水解酶:产气肠杆菌细胞提取物中酶的一些特性”Agric。
  • DOI:
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  • 作者:
  • 通讯作者:
村田 幸作: "細菌のCーP結合解裂酵素" 日本生化学会誌. (1992)
Kosaku Murata:“细菌 C-P 键裂解酶”日本生化学会杂志(1992 年)。
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    1995
  • 资助金额:
    $ 1.09万
  • 项目类别:
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