The discovery of novel dye-linked dehydrogenases in hyoerthermophiles and their application for biosensor elements

嗜热菌中新型染料连接脱氢酶的发现及其在生物传感器元件中的应用

• 批准号: 23560946
• 负责人: HARUHIKO Sakuraba
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560946/
• 关键词: 超好熱菌; デヒドロゲナーゼ; バイオセンサー; フェニルアラニン; 乳酸; プロリン; 結晶構造解析; 耐熱性酵素; 脱水素酵素; 色素依存性デヒドロゲナーゼ; Ｘ線結晶構造解析

Many types of dye-linked dehydrogenases(dye-DHs)have been identified in mesophilic microorganisms, and it has been suggested that they have the potential for use as specific elements in biosensors. However, their instability has limited the practical application of mesophilic dye-DHs. On the other hand, hyperthermophiles are known to produce highly stable dye-DHs. Their high stability make them more amenable to practical application. In this study, on the basis of genome information, we observed novel D-phenylalanine dehydrogenase, three types of D-lactate dehydrogenase, and L-proline dehydrogenase (LPDH) in hyperthermophiles. We revealed enzymological properties of these enzymes. Moreover, we succeeded in the crystal structure analysis of LPDH. Finally, we constructed enzyme-immobilized electrodes with hyperthermophilic dye-DHs and confirmed that these electrodes are available for stable biosensors.

已经在中间微生物中鉴定出了许多类型的染料连接脱氢酶（染料-DHS），并且已经提出，它们有可能用作生物传感器的特定元素。但是，它们的不稳定性限制了嗜熟染料-DH的实际应用。另一方面，已知过度疗法会产生高度稳定的染料-DH。它们的高稳定性使它们更适合实际应用。在这项研究中，根据基因组信息，我们观察到了新型的D-苯丙氨酸脱氢酶，三种类型的D-乳酸脱氢酶和L-磷酸脱氢酶（LPDH）在高疗中的。我们揭示了这些酶的酶学特性。此外，我们在LPDH的晶体结构分析中取得了成功。最后，我们用高疗染料DHS构建了酶 - 弹性电极，并确认这些电极可用于稳定的生物传感器。

项目成果

耐熱性色素依存性D-アミノ酸脱水素酵素の探索と機能解析

热稳定性染料依赖性D-氨基酸脱氢酶的搜索和功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 石倉 優;里村 武範;櫻庭 春彦;大島 敏久;末 信一朗
• 通讯作者: 末 信一朗

Functional and structural characterization of Dye-liked L-proline dehydrogenase from hyperthermophiles

嗜热菌染料样 L-脯氨酸脱氢酶的功能和结构表征

• 发表时间: 2012
• 作者: Takenori Satomura;Ryushi Kawakami;Shin-ichiro Suye;Haruhiko Sakuraba;Ohshima Toshihisa
• 通讯作者: Ohshima Toshihisa

好熱性細菌Rhodothermus marinus由来色素依存性D-フェニルアラニン脱水素酵素の性質の解明と基質特異性の解析

源自嗜热细菌Rhodothermus marinus的色素依赖性D-苯丙氨酸脱氢酶的特性的阐明和底物特异性分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 廣田湧也;石倉優;里村武範;櫻庭春彦;大島敏久;末信一朗
• 通讯作者: 末信一朗

バイオ電池構築のための超好熱性古細菌Pyrobaculum aerophilum由来multicopper oxidaseを用いたバイオカソード

使用源自超嗜热古菌嗜气热杆菌的多铜氧化酶的生物阴极用于生物电池构建

• 发表时间: 2014
• 作者: 末信一朗;内井俊貴;坂元博昭;里村武範;櫻庭春彦;大島敏久
• 通讯作者: 大島敏久

超好熱菌アーキアThermoproteus tenax由来D-乳酸脱水素酵素の機能解析

源自超嗜热古菌 Thermoproteus tenax 的 D-乳酸脱氢酶的功能分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 大井愛実;里村武範;櫻庭春彦;大島敏久;末信一朗
• 通讯作者: 末信一朗