生化学と分析生化学

概要

レモン由来の防御関連ペルオキシダーゼは染料脱色能力を持ち、熱、重金属、有機溶剤に対する耐性がある

ヴェーダ・P・パンディー、プラカシュ・K・バガット、ランゴパル・プラジャパティ、ニヴェディタ・ジャイシュワル、スワティ・シン、マニカ・アワスティ、ウペンドラ・N・ドウィヴェディ

ペルオキシダーゼは、広範囲のフェノール性化合物および非フェノール性化合物の酸化還元反応を触媒する能力があり、植物のライフサイクルにおいてさまざまな生理学的役割を示しています。ペルオキシダーゼの産業的応用の観点から、高 pH および高温、塩、有機溶媒に耐性を示すペルオキシダーゼの単離および特性解析が非常に望まれています。この方向で、レモンのペルオキシダーゼの部分 cDNAクローンが単離され、特性解析されました。ペルオキシダーゼは、転写レベルと酵素活性レベルの両方で、病気の状態での発現が健康な状態よりも高いことから明らかなように、防御に関連していることがわかりました。レモンの葉からのこの防御関連ペルオキシダーゼは、熱処理とアフィニティークロマトグラフィーの迅速な 2 段階プロセスを使用して均一になるまで精製されました。天然のペルオキシダーゼは、200 kDa のヘテロ三量体であり、それぞれ 66 kDa のサブユニット 2 つと 70 kDa のサブユニット 1 つから構成されていることがわかりました。精製ペルオキシダーゼは、熱（80°Cで1時間、92%の活性を保持）および有機溶媒、すなわちエタノール、メタノール、イソプロパノール（これらの溶媒の50%（v/v）存在下で1時間、30～50%の活性を保持）に対して安定であることがわかった。精製ペルオキシダーゼは、Cd ²⁺、Ni ²⁺、Cs ²⁺などの重金属イオンに対しても耐性を示した。精製レモンペルオキシダーゼは、アニリンブルー>メチルオレンジ>インジゴカルミン>トリパンブルー>クリスタルバイオレットの順に工業用染料を効率的に酸化することがわかった。その結果、4時間以内に40～54%の染料脱色が観察された。このように、精製レモンペルオキシダーゼが示す特性は、工業利用の有望な候補酵素となっている。