Rhodococcus globerulus A-4及びBacillus sp. OxB-1由来のアルドキシム脱水酵素の酵素

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Rhodococcus globerulus A-4より新規なアルドキシム脱水酵素を精製し、若干の性質を明らかにした。本酵素はBacillus由来の酵素とは異なり、反応の際FMNを要求しないことから、新規なアルドキシム脱水酵素であることが推定されている。超音波破砕により調製した本菌の無細胞抽出液中より、各種クロマトグラフィーにより、本酵素を収率5.4%、比活性にして104倍、電気泳動的に単一に精製した。本酵素のサブユニット及びNativeの分子量は、約42,000及び54,000と判定され、モノマー酵素であると考えられた。精製中、失活したが、1mMのNa_2Sの添加により回復した。本酵素は種々のaryl-、arylalkyl及びalkyl-の各種アルドキシムから対応するニトリルへの、定量的な脱水反応を触媒した。本酵素の至適pHは8.0で、至適温度は30℃であった。吸収スペクトルよりヘムを補欠分子として含むことが示され、その分子種は、弱く結合した還元型のヘムb分子であることが判った。本酵素はヒドロキシルアミン、フェニルヒドラジン、金属キレート剤や電子供与体により強く阻害された。その他補酵素の要求性等より本酵素はBacillus由来の同酵素とは異なる性質を有することが判明した。次に、本酵素の発現とBacillus sp. OxB-1株由来の同酵素について、比較検討した。両酵素の酵素化学的諸性質を比較したところ、両酵素とも分子量40,000前後のモノマー酵素であり、補欠分子としてヘムbを有し、中性、3000付近で最大活性を示した。また、いずれも重金属や金属キレート剤、求核試薬により阻害された。一方で反応の際に必要とされる低分子化合物の種類や、精製酵素標品における比活性、基質特異性に若干の違いが見られた。また1次構造上においても31.7%の相同性を示し、C-末端部分に特に高い相同性が見られた。本酵素遺伝子を1acプロモーターの支配下で発現する様に構築したプラスミドを組み込んだ大腸菌により、組換え型の酵素を著量生産することができた。