Conversion of bacterial allosteric L-lactate dehydrogenases to constitutively active enzymes

细菌变构 L-乳酸脱氢酶转化为组成型活性酶

• 批准号: 23580120
• 负责人: TAGUCHI Hayao
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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-23580120/
• 关键词: アロステリック特性; 乳酸脱水素酵素

For LCLDH, S67E, N68D, E178K and A235K replacements additively increased the FBP-independent activity, reducing the substrate Km values. The X-ray crystallography indicated that these mutations introduced the inter-subunit salt bridges between the Q-axis related subunits. For LPLDH, D68N and D68H replacements consistently changed the hyperbolic substrate saturation curves to the sigmoidal ones. In the case of TCLDH, L67E, N68D, E178K and A235K (or A235R) replacements (Q mutations) only slightly improved substrate Km in the absence of FBP, though they improved Vm values, instead R173Q and R216L replacements (P mutations) markedly improved the substrate Km. The P-axis and Q-axis mutations additively improved the FBP-independent activity and thermal stability. Structural comparison indicated that LCLDH and TCLDH exhibit greatly different structural changes, and therefore require the different designs that introduce the constitutively high catalytic activities.

对于LCLDH，S67E、N68D、E178K和A235K替换增加了FBP非依赖活性，降低了底物Km值。X射线结晶学分析表明，这些突变在Q轴相关的亚基之间引入了亚基间的盐桥。对于LPLDH，D68N和D68H的置换一致地将双曲线底物饱和曲线改变为S形曲线。在TCLDH的情况下，L67E、N68D、E178K和A235K(或A235R)替换(Q突变)在没有FBP的情况下仅轻微地改善底物Km，尽管它们提高了Vm值，但R173Q和R216L替换(P突变)显著改善了底物Km。P轴和Q轴突变增加了FBP的非依赖性活性和热稳定性。结构比较表明，LCLDH和TCLDH表现出很大的不同结构变化，因此需要不同的设计来引入组成高催化活性。

项目成果

A molecular design that stabilizes active state in bacterial allosteric L-lactate dehydrogenases

• DOI: 10.1093/jb/mvr100
• 发表时间: 2011-11-01
• 期刊: JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Arai, Kazuhito;Ichikawa, Jun;Taguchi, Hayao
• 通讯作者: Taguchi, Hayao

グラム陰性細菌D型乳酸脱水素酵素の機能・構造解析

革兰氏阴性细菌D型乳酸脱氢酶的功能和结构分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 古川那由太;戸川美里;宮永顕正;中島将博;田口速男
• 通讯作者: 田口速男

Listeria innocura由来の新規酵素1,2-β-D-オリゴグルカンホスホリラーゼの機能解析

源自无源李斯特菌的新型酶 1,2-β-D-低聚葡聚糖磷酸化酶的功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 豊泉大幸;阿部紘一;中島将博;田口速男;平石正男;五十嵐圭日子;鮫島正浩;北岡本光
• 通讯作者: 北岡本光

乳酸菌Lactobacillus caseiのL型乳酸脱水素酵素のサブユニット間の変異導入による調節特性の改変

通过在乳酸菌干酪乳杆菌的 L 型乳酸脱氢酶亚基之间引入突变来修饰调节特性

• 发表时间: 2012
• 作者: 宗田亮輔;野中真太;市川淳;片山正顕;荒井一人;宮永顕正;中島将博;田口速男
• 通讯作者: 田口速男

Tetragenococcus halophilus由来D型マンデル酸脱水素酵素ホモログの酵素学的性質

嗜盐四联球菌 D 型扁桃酸脱氢酶同系物的酶学特性

• 发表时间: 2014
• 作者: 森田一弘;古川那由太;宮永顕正;中島将博;田口速男
• 通讯作者: 田口速男