Вы здесь

Главная

Стабилизация бактериальной формиатдегидрогеназы

ID_Статьи: 
11.00

NAD+-зависимая формиатдегидрогеназа (КФ 1.2.1.2, ФДГ) из метилотрофных бактерий Pseudomonas sp. 101 обладает наиболее высокой термостабильностью среди всех известных формиатдегидрогеназ, выделенных из различных источников. Йтот фермент является наилучшим биокатализатором для создания системы регенерации NAD(P)H в процессах ферментативного синтеза хиральных соединений с помощью дегидрогеназ. Эффективное применение этого фермента на практике невозможно без высокой операционной стабильности.

Инактивация ФДГ при температурах проведения процессов (20-40 °С) обусловлена окислением или химической модификацией остатков цистеина. Фермент имеет 7 остатков цистеина. Анализ структуры белковой глобулы свидетельствует, что доступными для действия модифицирующих агентов могут быть остатки Cys255, Cys 145 и Cys354. Ранее были изучены свойства мутантных ФДГ Cys255Ser/Met/Ala и Cys354Ala/Ser/Arg. Показано, что замена остатка Cys255, расположенного в коферментсвязывающем домене, на остаток Ala приводит к повышению химической стабильности (при температуре 40 °С) более чем в 100 раз, не изменяя при этом кинетических параметров по сравнению с ФДГ дикого типа, но приводит к ухудшению термостабильности фермента. В случае мутации остатка Cys354 термостабильность ФДГ также уменьшилась в 2,5-10 раз. В данной работе был изучен вклад остатка Cys3 54 в химическую стабилизацию ФДГ. Ухудшение термостабильности фермента было компенсировано введением дополнительных мутаций, обеспечивающих его устойчивость против инактивации при повышенных температурах, а также введением мутаций, улучшающих сродство к коферменту. В результате получена многоточечная мутантная форма формиатдегидрогеназы с повышенной химической и температурной стабильностью.

 

Одинцева Е.Р., Попова А.С., Рожкова A.M.

Кафедра химической энзимологии, Химический факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, Москва (Россия)