ベンゾイルコエンザイムAレダクターゼ（dear形造形成）、嫌気性芳香族代謝の重要な酵素ATP依存性Thauera aromatica株K172の酵素の一部の特性は

多くの芳香族化合物の無酸素代謝は、一般的な中間ベンゾイルCoAを介して進行します。ベンゾイル-CoAは、2電子還元ステップでベンゾイル-CoAレダクターゼ（DearoMatizing）によって根剥離され、おそらくシクロヘックス-1,5-ジエン-1-カルボキシル-CoAを生成する可能性があります。このプロセスは、高い活性化エネルギーを克服する必要があり、生物学的なカバノキの減少と見なされます。中央の芳香族リング還元酵素は、脱窒細菌菌菌株K172で初めて調査されました。細胞抽出物と精製酵素の両方で、MGATPに厳密に依存する分光光度アッセイが開発されました。酸素感受性の新しい酵素は、0.25 mMジチオナイトの存在下で嫌気性条件下で20％の収率で35倍精製されました。それは約170 kDaの天然分子量を持ち、48、45、38、32 kDaの4つのサブユニットA、B、C、Dで構成されていました。タンパク質のオリゴマー組成は、おそらくABCDです。分離されたタンパク質の紫外線/可視スペクトルは、dithioniTeを使用せずに、279 nmで吸収最大、390 nmの幅広い肩を持つ鉄硫黄タンパク質の特徴でした。390 nmの推定モル吸収係数は35,000 m-1 cm-1でした。ジチオナイトによる酵素の減少は、390 nmでの吸光度の減少をもたらし、色は緑がかった茶色から赤茶色に変わりました。酵素には、10.8 +/- 1.5 mol Feおよび10.5 +/- 1.5 mol酸ラビル硫黄/molが含まれていました。亜鉛（0.5 mol/molタンパク質）に加えて、他の金属やセレンはかなりの量で検出できませんでした。酵素製剤には、フラビンまたはフラビン様化合物が含まれていました。推定含有量は0.3 mol/mol酵素でした。酵素反応には、MGATPとTi（III）などの強力な還元剤が必要でした。触媒的な反応は、Benzoyl-Coa + 2 Ti（III） + N ATP->非芳香族アシルCoA + 2 Ti（IV） + N ADP + N PIです。加水分解されたATP分子の推定数n/ベンゾイル-CoA還元で移動した2つの電子は2-4です。ベンゾイル-CoAがない場合、酵素は酸素感受性ATPase活性を示しました。酵素はMg（2+）-ATPに特異的であり、他のヌクレオシド三リン酸は不活性（<1％）でした。Mg2+は、Mn2+、Fe2+、およびCO2+の効率をある程度低くすることができます。ベンゾ酸は還元されていませんが、いくつかのフルオロ、ヒドロキシ、アミノ、および活性化されたベンゾ酸のメチル類似体は、はるかに低い速度ではありますが、減少しました。製品は識別されていません。電子ドナーとしてのメチルビオロゲンの減少による特定の活性は、1.6 S-1の触媒数に対応する0.55 MIMOL MIN-1 MG-1でした。ベンゾイルCoAおよびATPのアッセイ条件（減少および酸化メチルビオロゲンの両方で0.5 mm）での見かけのkm値は、それぞれ15ミクロムと0.6 mmでした。酵素は、エチレン、ビピリジル、そしてより高い濃度でアセチレンによって不活性化されました。ベンゾイル-CoAレダクターゼは、ヒドロキシルアミン（kM 0.15 mM）およびアジドのATP依存性2電子還元も触媒しました。酵素のいくつかの特性は、ATPの加水分解への結合電子移動により、ジニトロゲン還元の高い活性化エネルギーを同様に克服する窒素酵素の特性を思い起こさせます。

Anoxic metabolism of many aromatic compounds proceeds via the common intermediate benzoyl-CoA. Benzoyl-CoA is dearomatized by benzoyl-CoA reductase (dearomatizing) in a two-electron reduction step, possibly yielding cyclohex-1,5-diene-1-carboxyl-CoA. This process has to overcome a high activation energy and is considered a biological Birch reduction. The central, aromatic-ring-reducing enzyme was investigated for the first time in the denitrifying bacterium Thauera aromatica strain K172. A spectrophotometric assay was developed which was strictly dependent on MgATP, both with cell extract and with purified enzyme. The oxygen-sensitive new enzyme was purified 35-fold with 20% yield under anaerobic conditions in the presence of 0.25 mM dithionite. It had a native molecular mass of approximately 170 kDa and consisted of four subunits a,b,c,d of 48, 45, 38 and 32 kDa. The oligomer composition of the protein most likely is abcd. The ultraviolet/visible spectrum of the protein as isolated, but without dithionite, was characteristic for an iron-sulfur protein with an absorption maximum at 279 nm and a broad shoulder at 390 nm. The estimated molar absorption coefficient at 390 nm was 35,000 M-1 cm-1. Reduction of the enzyme by dithionite resulted in a decrease of absorbance at 390 nm, and the colour turned from greenish-brown to red-brown. The enzyme contained 10.8 +/- 1.5 mol Fe and 10.5 +/- 1.5 mol acid-labile sulfur/mol. Besides zinc (0.5 mol/mol protein) no other metals nor selenium could be detected in significant amounts. The enzyme preparation contained a flavin or flavin-like compound; the estimated content was 0.3 mol/mol enzyme. The enzyme reaction required MgATP and a strong reductant such as Ti(III). The reaction catalyzed is: benzoyl-CoA + 2 Ti(III) + n ATP-->non-aromatic acyl-CoA + 2 Ti(IV) + n ADP + n Pi. The estimated number n of ATP molecules hydrolyzed/two electrons transferred in benzoyl-CoA reduction is 2-4. In the absence of benzoyl-CoA the enzyme exhibited oxygen-sensitive ATPase activity. The enzyme was specific for Mg(2+)-ATP, other nucleoside triphosphates being inactive (< 1%). Mg2+ could be substituted to some extent by Mn2+, Fe2+ and less efficiently by Co2+. Benzoate was not reduced, whereas some fluoro, hydroxy, amino and methyl analogues of the activated benzoic acid were reduced, albeit at much lower rate; the products remain to be identified. The specific activity with reduced methyl viologen as the electron donor was 0.55 mumol min-1 mg-1 corresponding to a catalytic number of 1.6 s-1. The apparent Km values under the assay conditions (0.5 mM for both reduced and oxidized methyl viologen) of benzoyl-CoA and ATP were 15 microM and 0.6 mM, respectively. The enzyme was inactivated by ethylene, bipyridyl and, in higher concentrations, by acetylene. Benzoyl-CoA reductase also catalyzed the ATP-dependent two-electron reduction of hydroxylamine (Km 0.15 mM) and azide. Some of the properties of the enzyme are reminiscent of those of nitrogenase which similarly overcomes the high activation energy for dinitrogen reduction by coupling electron transfer to the hydrolysis of ATP.