产碱杆菌Alcaligenes sp.P156中龙胆酸1,2-双加氧酶GdoP的研究

摘要

龙胆酸是芳香族化合物微生物降解的核心代谢产物,龙胆酸降解研究对于芳香族化合物的降解研究具有重要意义.龙胆酸1,2-双加氧酶是催化龙胆酸降解的关键酶.本研究利用双加氧酶催化保守结构域在产碱杆菌P156的基因组上通过多序列比对找到一个龙胆酸双加氧酶基因gdoP;利用分子生物学技术对该基因进行异源表达;并利用重组蛋白对酶学性质和动力学参数进行测定.酶学性质研究表明,GdoP催化反应的最适pH为7.5,最适温度为40℃.GdoP是一个Fe2+依赖型双加氧酶,含有Fe2+离子结合结构域.Fe2+离子能够明显促进GdoP酶活,Cu2+、Cd2+离子对GdoP的酶活有明显抑制.以龙胆酸为底物,GdoP的Km值和Vmax值分别为641 μmol/L和23.9 U/mg.GdoP具有较强的底物特异性,能够催化龙胆酸开环生成3-马来酰丙酮酸,不能催化5-氨基水杨酸、水杨酸和1羟基2萘酸的转化.本研究系统的研究了龙胆酸1,2双加氧酶GdoP的酶学性质,有助于更好的研究芳香族化合物的微生物降解过程.