ポリゴナムからの新規NAD+ - ファーネソールデヒドロゲナーゼは、植物中の幼虫ホルモンIII生合成経路における酵素の精製と特性評価を葉の葉の葉の葉の葉の葉の葉から

若年性ホルモンIIIは、昆虫の害虫の主要な発達的および生殖成熟に悪影響を及ぼしているため、大きな関心事です。したがって、JH III生合成経路に関与する酵素の解明は、近年重要になっています。JH III生合成経路の酵素の1つは、分離および特徴づけられていないままの酵素であり、ファルネソールの酸化を触媒する酵素であるファンソールデヒドロゲナーゼです。ポリゴナムマイナスの新規NAD+ファーネソールデヒドロゲナーゼが、5つのクロマトグラフィーステップで見かけの均一性に精製されました（315倍）。精製手順には、Gigacap S-ToyopeArl 650m、Gigacap Q-ToyopeArl 650m、およびAF-Blue ToyopeArl 650mlが含まれ、その後TSK GEL G3000SWクロマトグラフィーが含まれます。6.6の等電点を持つ酵素は、70 kDaの分子量を持つ単量体酵素です。酵素は40°Cで比較的活性がありましたが、45°Cを超えて急速に不活性化されました。酵素の最適な温度とpHは、それぞれ35°Cと9.5であることがわかりました。酵素活性は、スルフヒドリル剤、キレート剤、および金属イオンによって阻害されました。酵素は、牧師とNAD+に対して非常に特異的でした。トランスシンナ型、シティラ、α-メチルシンナムアルデヒドなどの他のテルペンアルデヒドも酸化されていましたが、活性は低くなりました。牧師、シトラル、輸送、α-メチルシンナマルデヒドおよびNAD+のKM値は、それぞれ0.13、0.69、0.86、1.28、0.31 mmでした。操縦剤に対して非常に特異的ではないが脂肪族アルデヒド基質に向けて非常に特異的である推定P.マイナスファンソールデヒドロゲナーゼは、酵素が報告されている他のアルデヒドデヒドロゲナーゼと有意に異なることを示唆しました。MALDI-TOF/TOF-MS/MS分光測定は、以前に報告されたアルデヒドデヒドロゲナーゼの類似性と類似性を共有する2つのペプチドをさらに特定しました。結論として、P。minusfarnesal dehydrogenaseは、ファーネソールに対して特徴的な基質特異性を示す新規植物牧師脱水素酵素を表している可能性があります。したがって、この新規酵素は、JH III経路の後期ステップで牧師を酸化するために特異的に機能している可能性があることが示唆されました。このレポートは、この特定の酵素の組換え産生に関する基本的な理解を提供します。タンパク質にHISタグを追加するなどの他の戦略は、ネイティブタンパク質とはまったく異なるタンパク質の精製を容易にします。酵素の完全な配列、構造、および機能分析は、トランスジェニック植物の展開により昆虫耐性作物を開発するために重要です。

Juvenile Hormone III is of great concern due to negative effects on major developmental and reproductive maturation in insect pests. Thus, the elucidation of enzymes involved JH III biosynthetic pathway has become increasing important in recent years. One of the enzymes in the JH III biosynthetic pathway that remains to be isolated and characterized is farnesal dehydrogenase, an enzyme responsible to catalyze the oxidation of farnesal into farnesoic acid. A novel NAD+-farnesal dehydrogenase of Polygonum minus was purified (315-fold) to apparent homogeneity in five chromatographic steps. The purification procedures included Gigacap S-Toyopearl 650M, Gigacap Q-Toyopearl 650M, and AF-Blue Toyopearl 650ML, followed by TSK Gel G3000SW chromatographies. The enzyme, with isoelectric point of 6.6 is a monomeric enzyme with a molecular mass of 70 kDa. The enzyme was relatively active at 40°C, but was rapidly inactivated above 45°C. The optimal temperature and pH of the enzyme were found to be 35°C and 9.5, respectively. The enzyme activity was inhibited by sulfhydryl agent, chelating agent, and metal ion. The enzyme was highly specific for farnesal and NAD+. Other terpene aldehydes such as trans- cinnamaldehyde, citral and α- methyl cinnamaldehyde were also oxidized but in lower activity. The Km values for farnesal, citral, trans- cinnamaldehyde, α- methyl cinnamaldehyde and NAD+ were 0.13, 0.69, 0.86, 1.28 and 0.31 mM, respectively. The putative P. minus farnesal dehydrogenase that's highly specific towards farnesal but not to aliphatic aldehydes substrates suggested that the enzyme is significantly different from other aldehyde dehydrogenases that have been reported. The MALDI-TOF/TOF-MS/MS spectrometry further identified two peptides that share similarity to those of previously reported aldehyde dehydrogenases. In conclusion, the P. minus farnesal dehydrogenase may represent a novel plant farnesal dehydrogenase that exhibits distinctive substrate specificity towards farnesal. Thus, it was suggested that this novel enzyme may be functioning specifically to oxidize farnesal in the later steps of JH III pathway. This report provides a basic understanding for recombinant production of this particular enzyme. Other strategies such as adding His-tag to the protein makes easy the purification of the protein which is completely different to the native protein. Complete sequence, structure and functional analysis of the enzyme will be important for developing insect-resistant crop plants by deployment of transgenic plant.