ペロバクター酸ガリチのトランスヒドロキシラーゼ：ピロガロールのフロログルチノールへの変換を触媒するモリブド酵素

トリヒドロキシベンゼンは、フロログルシノール経路を介して嫌気的に分解されます。ペロバクターアシディガリチおよびペロバクター大量耳虫では、ピロガロールは、分子間ヒドロキシル移動により1,2,3,5-テトラヒドロキシベンゼンの存在下でフロログルシノールに変換されます。この反応を触媒する酵素は、クロマトグラフィーおよび電気泳動の均一性に精製されました。ゲルろ過と電気泳動により、ネイティブ酵素では127 kDaの見かけの分子量、サブユニットにそれぞれ86 kDaと38 kDaのヘテロダイマー構造が明らかになりました。酵素は酸素に敏感ではありませんでした。HgCl2、p-クロロメルコリベンゾ酸、およびCucl2は、SHグループの本質的な機能を示す反応を強く阻害しました。トランスヒドロキシラーゼのpH最適は7.0、PIは4.1でした。見かけの温度最適は、53度Cから58度Cの範囲でした。ピロガロールと1,2,3,5-テトラヒドロキシベンゼンへの変換のための活性化エネルギーは、フロログルシノールおよびテトラヒドロキシベンゼンでした。精製された酵素は、3.1 mol min-1 mg-1タンパク質の特定の活性を示し、ピロガロールでは見かけのkmと0.70 mmおよび0.71 mmの1,2,3,5-テトラヒドロキシベンゼンを示しました。酵素は、1分のヘテロダイマー1.1モルモリブデン、12.1モル鉄、14.5モル酸塩硫黄を含むことがわかった。トランスヒドロキシル化酵素活性のためのモリブデンの要件は、栽培実験によっても証明されました。フラビンの存在に関するヒントは得られませんでした。ここで提示された結果は、この分子間ヒドロキシル移動に関与しているという仮説を支持しています。

Trihydroxybenzenes are degraded anaerobically through the phloroglucinol pathway. In Pelobacter acidigallici as well as in Pelobacter massiliensis, pyrogallol is converted to phloroglucinol in the presence of 1,2,3,5-tetrahydroxybenzene by intermolecular hydroxyl transfer. The enzyme catalyzing this reaction was purified to chromatographic and electrophoretic homogeneity. Gel filtration and electrophoresis revealed a heterodimer structure with an apparent molecular mass of 127 kDa for the native enzyme and 86 kDa and 38 kDa, respectively, for the subunits. The enzyme was not sensitive to oxygen. HgCl2, p-chloromercuribenzoic acid, and CuCl2 inhibited strongly the reaction indicating an essential function of SH-groups. Transhydroxylase had a pH-optimum of 7.0 and a pI of 4.1. The apparent temperature optimum was in the range of 53 degrees C to 58 degrees C. The activation energy for the conversion of pyrogallol and 1,2,3,5-tetrahydroxybenzene to phloroglucinol and tetrahydroxybenzene was 31.4 kJ per mol. Purified enzyme exhibited a specific activity of 3.1 mol min-1 mg-1 protein and an apparent Km for pyrogallol and 1,2,3,5-tetrahydroxybenzene of 0.70 mM and 0.71 mM, respectively. The enzyme was found to contain per mol heterodimer 1.1 mol molybdenum, 12.1 mol iron and 14.5 mol acid-labile sulfur. Requirement for molybdenum for transhydroxylating enzyme activity was proven also by cultivation experiments. No hints for the presence of flavins were obtained. The results presented here support the hypothesis that a redox reaction is involved in this intermolecular hydroxyl transfer.