Báo cáo Y học: Bivalent cations and amino-acid composition contribute to the thermostability of Bacillus licheniformis xylose isomerase

Bivalent Cations and Amino-Acid Composition Contribute to the Thermostability of Bacillus Licheniformis Xylose Isomerase

Tác giả: Claire Vieille, Kevin L. Epting, Robert M. Kelly and J. Gregory Zeikus

Lĩnh vực: Biochemistry and Molecular Biology

Nội dung tài liệu:
Nghiên cứu này phân tích mối tương quan giữa thành phần axit amin và độ bền nhiệt của enzyme xylose isomerase (XI) từ các vi sinh vật có nhiệt độ phát triển khác nhau. Đặc biệt, enzyme XI từ vi khuẩn Bacillus licheniformis (BLXI) được biểu hiện trong Escherichia coli và các đặc tính về độ bền nhiệt và hoạt động đã được khảo sát. Kết quả cho thấy BLXI có hoạt tính tối ưu ở nhiệt độ cao hơn đáng kể so với nhiệt độ phát triển của vi khuẩn gốc. Độ bền nhiệt của enzyme này phụ thuộc vào loại cation kim loại liên kết, với các cation hóa trị hai như Mg²⁺, Co²⁺, và Mn²⁺ đóng vai trò quan trọng. Phân tích cho thấy rằng mặc dù hàm lượng các axit amin không mang điện tích phân cực (N và Q) có thể là một chỉ số về độ bền nhiệt, nhưng nó không phải là yếu tố duy nhất. Cấu trúc 3D của protein và vị trí của các axit amin này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độ bền nhiệt tổng thể của enzyme.

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Materials and Methods
• B. licheniformis xyla gene cloning
• Purification of the recombinant protein and physical properties
• Effects of temperature and pH on BLXI activity
• Activation of apo-BLXI by metals
• Enzyme thermoinactivation
• Heat-induced enzyme precipitation
• PH studies
• Differential scanning calorimetry (DSC)
• Results and Discussion
• Cloning of the B. licheniformis xyla gene
• BLXI kinetic parameters
• BLXI thermostability and inactivation characteristics
• Metal requirement for BLXI activity
• Metal requirement of BLXI for stability
• N + Q content as a general indicator of protein thermostability in mesophiles
• Acknowledgements
• References