生物化学与分析生物化学

抽象的

口腔致病菌牙龈卟啉单胞菌中蛋氨酸γ-裂解酶-脱氨酶 (Mgld) 的纯化和表征

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

牙龈卟啉单胞菌是一种口腔致病菌，可导致人类口臭和牙周炎。口臭是由甲硫醇等挥发性含硫化合物引起的，这些化合物是由甲硫氨酸γ裂解酶脱氨酶 (Mgld) 降解甲硫氨酸产生的。在本报告中，我们使用细菌表达系统克隆和表达了牙龈卟啉单胞菌 mgld，并使用 L-[1-14C]-甲硫氨酸作为底物通过新型同位素测定法表征了纯化的同源四聚体酶。Mgld 是一种 PLP 依赖性 L-甲硫氨酸 CS 裂解酶脱氨酶，可裂解 L-甲硫氨酸与甲硫醇之间的 γ-碳-硫键并形成脱氨基总产物 α-酮丁酸。我们发现，在酶过量条件下，外源 3H-L-2-氨基丁酸不会脱氨基为 3H-α-酮丁酸，从而支持 L-蛋氨酸分解代谢过程中结合中间体的有效转移。从 L-蛋氨酸形成 α-酮丁酸的总体反应显示 Km 为 1.0 mM，Vmax 为 5.27 μmol min-1 mg-1，单体 kcat/Km 为 3729.3 M-1 s-1。Mgld 在 pH 8 以上和 37°-50°C 的温度范围内表现出最佳活性。测试了几种化合物对 Mgld 的抑制作用。天然产物 DL-Propargylglycine 是最有效的 Mgld 抑制剂，因此可能有助于控制口臭。 Mgld 对 N-甲酰蛋氨酸几乎没有活性，证实了需要底物上的游离 α-氨基氮才能与酶形成席夫碱。