吸水链霉菌5008中谷氨酸脱氢酶SHJG＿7666的性质表征

作者：刘璋敏; 巢佳佳; 冯雁; 李谦; 崔莉

来源：中国药科大学学报, 2018, 49(03): 360-368.

• 谷氨酸脱氢酶
• 氮代谢
• 井冈霉素
• 同源建模
• 酶学性质表征

谷氨酸脱氢酶可在NAD(P)H辅因子协助下催化α-酮戊二酸和谷氨酸之间的转化,是氮代谢途径的关键酶。基于基因组BLAST分析预测,吸水链霉菌5008(S5008)中SHJG_7666是谷氨酸脱氢酶的编码基因。本研究在大肠杆菌中对SHJG_7666蛋白进行了异源表达,并对其酶学性质进行了表征。系统发育树及同源建模结构分析显示SHJG_7666具有保守的谷氨酸、α-酮戊二酸结合域以及经典的GXGXXG二核苷酸结合基序,其活性中心由Lys~(60),Lys~(78),Asp~(120)催化功能位点及Ser~(36),Gly~(38),Gln~(119),Asp~(166),Asn~(300),Ala~(330)谷氨酸、α-酮戊二酸结合位点组成,属于Glu/Leu/Phe/Val脱氢酶家族;体外生化实验显示,其催化α-酮戊二酸转化为谷氨酸的最适p H和温度分别为7.5和37℃,对底物α-酮戊二酸K_m为(25.3±9.1)μmol/L,k_(cat)为(3±0.8)×10~(-5)s~(-1)。本研究验证了SHJG_7666谷氨酸脱氢酶的催化功能,揭示了其活性中心关键氨基酸残基,为利用蛋白质工程手段对SHJG_7666进行分子设计以提高其催化活力,进一步利用代谢工程手段对宿主氮代谢进行调控奠定了基础。

• 单位
  中国药科大学; 生命科学技术学院; 上海交通大学; 微生物代谢国家重点实验室