生化学と分析生化学

概要

口腔病原菌ポルフィロモナス・ジンジバリス由来のメチオニン・ガンマ・リアーゼ・デアミナーゼ（Mgld）の精製と特性評価

David Morcos1、Brad J Schmier、Arun Malhotra、Venkatachalam KV 

Porphyromonas gingivalis は、ヒトの口臭や歯周炎を引き起こす口腔病原細菌です。口臭は、メチオニンガンマリアーゼデアミナーゼ (Mgld) によるメチオニンの分解で生成されるメチルチオールなどの揮発性硫黄化合物によって現れます。本報告では、細菌発現システムを使用して Porphyromonas gingivalis mgld をクローン化して発現させ、精製されたホモテトラマー酵素を、L-[1-14C]-メチオニンを基質として使用した新しい同位体アッセイによって特性評価しました。Mgld は、L-メチオニンのガンマ炭素硫黄結合をメチルチオールに切断し、脱アミノ化された全体生成物 α-ケト酪酸を形成する PLP 依存性 L-メチオニン CS リアーゼデアミナーゼです。酵素過剰の条件下では、外因性の 3H-L-2-アミノ酪酸は 3H-α-ケト酪酸に脱アミノ化されず、L-メチオニン分解中に結合中間体が効率的に転移されることが分かりました。L-メチオニンからα-ケト酪酸を形成する全体的な反応は、Km 1.0 mM、Vmax 5.27 μmol min-1 mg-1、モノマー kcat/Km 3729.3 M-1 s-1 を示します。Mgld は、pH 8 以上および温度範囲 37°C ～ 50°C で最適活性を示します。いくつかの化合物が Mgld 阻害についてテストされました。天然物 DL-プロパルギルグリシンは、最も効果的な Mgld 阻害剤として際立っており、口臭の抑制に役立つ可能性があります。 Mgld は N-ホルミルメチオニンに対してほとんど活性を示さないことから、酵素とシッフ塩基を形成するには基質上に遊離 α-アミノ窒素が必要であることが確認されます。