Биохимия и аналитическая биохимия

Абстрактный

Очистка и характеристика метионин-гамма-лиазы-дезаминазы (Mgld) из патогенного организма полости рта Porphyromonas gingivalis

Дэвид Моркос1, Брэд Дж. Шмиер, Арун Малхотра и Венкатачалам К.В. 

Porphyromonas gingivalis — это оральная патогенная бактерия, вызывающая галитоз (неприятный запах изо рта) и пародонтит у людей. Галитоз возникает из-за летучих сернистых соединений, таких как метилтиол, образующихся при деградации метионина метионин гамма-лиазой-дезаминазой (Mgld). В этом отчете мы клонировали и экспрессировали Porphyromonas gingivalis mgld с использованием бактериальной системы экспрессии, а очищенный гомотетрамерный фермент был охарактеризован с помощью нового изотопного анализа с использованием L-[1-14C]-метионина в качестве субстрата. Mgld — это PLP-зависимая L-метионин CS-лиаседеаминаза, которая расщепляет гамма-углерод-серную связь L-метионина до метилтиола и образует дезаминированный общий продукт α-кетобутират. Мы обнаружили, что экзогенный 3H-L-2-аминобутират не дезаминируется в 3H-α-кетобутират в условиях избытка фермента, что поддерживает эффективный перенос связанного промежуточного продукта(ов) во время катаболизма L-метионина. Общая реакция образования α-кетобутирата из L-метионина демонстрирует Km 1,0 мМ, Vmax 5,27 мкмоль мин-1 мг-1 и мономерный kcat/Km 3729,3 М-1 с-1. Mgld проявляет оптимальную активность выше pH 8 и в диапазоне температур 37°-50°C. Несколько соединений были протестированы на предмет ингибирования Mgld. Натуральный продукт DL-пропаргилглицин выделяется как наиболее эффективный ингибитор Mgld и, таким образом, может быть полезен для контроля галитоза. Mgld практически не проявляет активности в отношении N-формилметионина, что подтверждает необходимость наличия свободного α-аминоазота в субстрате для образования основания Шиффа с ферментом.