Структура над-зависимой гидрогеназы водородокисляющих бактерий Alcagenes eutrophus Z-1 и кинетические особенности ее действия
Диссертация
Наряду с возможностью практического применения НАД-зави-симые гидрогеназы представляют интерес с точки зрения теоретической энзимологии, поскольку их отличает сложная четвертичная структура, наличие нескольких видов простетических групп и способность проявлять несколько типов каталитической активности с широким спектром субстратов. Гидрогеназы водородокисляющих бактерий могут являться удобными… Читать ещё >
Список литературы
- Stephenson H., Stickland L.H.Hydrogenase: a bacterial enzyme activating molecular hydrogen.I.The properties of the enzyme. Biochem. J., 1931, v.25,111,p.205−212.
- Гоготов И. Н. Гидрогеназы микроорганизмов. Успехи микробиол., 1979, т.14,№ I, с.3−25.
- Кондратьева Е.Н., Гоготов И. Н. Молекулярный водород в метаболизме микроррганизмов.М., Наука, 1981, с.146−208.
- Adams M.W.W., Mortenson L.E., Chen J.-S.Hydrogenase. -Biochim.Biophys.Acta, 1980, v.594,N 1, p.105−175.5.0щепков В. П. Драсновский А.А.Фотообразование молекулярного водорода.-Изв.АН СССР, сер.биол., т. I, с.87−100.
- De Bont J.A.M.Hydrogenase activity in nitrogen-fixing methaneoxidizing bacteria. Antonie van Leevenhoek, 1976, v.42,IT 1, p.255−262.
- В.Зорин Н. А., Гоготов И. Н. Стабильность гидрогеназы из пурпурной бактерии Ч^ьоясрт^иш. -Биохимия, 1982, т.47,N5,с.827−833.
- Multani J.S., Mortenson L.E.Circular dichroism spectra of hydrogenase from Clostridium pasteurianum W5. -Biochim.Biophys.Acta, 1972, v.256,П 1, p.66−70.
- Chen J.-S., Blanchard D.K.Isolation and properties of a unidirectional Hg-oxidizing hydrogenase from the stric-ly anaerobic Up-fixing bacterium Clostridium pasteurianuin W5. Biochem.Biophys.Res.Cominmun., 1978, v.84fN 4, p.1145−1150.
- Chen J.-S., Mortenson L.E.Purification and properties of hydrogenase from Clostridium pasteurianum W5. -Biochim.Biophys.Acta, 1974, v.37,H 1, p.283−289.
- Bell G.R., Lee J.-P., Peck H.D., Le Gall J. Reactivity of Desulfovibrio gigas hydrogenase towards artificial and natural electron donors and acceptors. Biochemie, 1978, v.60,N 1, p.315−320.
- Bell G.R., Le Gall J., Peck H.D.Evidence for the periplasmic location of hydrogenase in Desulfovibrio gigas. -J.Bacteriol., 1974, v.20,К 3, p.994−999.
- Уап der V/esten H, K., Mayhew S.G., Veeger C. Separation of hydrogenase from intact cells of Desulfovibrio vulgaris. Purification and properties.-FEBS Lett1978, v.86,N 1, p.122−124.
- Hashke R.H., Campbell L.L.Purification and properties of the hydrogenase from Desulfovibrio vulgaris. J. Bacteriol., 1971, v. 105,1* 1, p.249−256.
- Yagi T. Solubilization, purification and properties of particulate hydrogenase from Desulfovibrio vulgaris. -J.Biochem., 1970, v.68,U 3, p.649−656.
- Yagi T., Kimura K., Daidoji H., Sakai F.,^amuri S., Inofeu-chi H. Properties of purified hydrogenase from the particulate fraction, of Besulfovibrio vulgaris, Lliyazalci. J.Biochem., 1976, v.793,p.661−671.
- Серебрякова Н.Г., Зорин Н. А., Гоготов И.H.Очистка и свойства связанной с хроматофорами гидрогеназы фототрофной бактерии Т.loxfipMitfM. Биохимия, 1977, т.42,№ 4,с.740−745.
- Гоготов И.Н., Зорин Н. А., Кондратьева Е. Н. Очистка и свойства гидрогеназы Ткос&^мь -г^я^б^ь'сг^ь.. Биохимия, 1976, т.41,№ 5,с.836−842.
- Hiura H., Kakuno Т., Yamash. it a J., Bartsch R.G., Horio Т. Extracellular hydrogenase from photosynthetic bacterium Rhmdospirillium rubrum. J.Biochem., 1979, v.86,IT 5, p.1151−1153.
- Adams M. V/.V/., Hall D.O.Physical and catalytic properties of the hydrogenase of Rhodospirillium rubrum. In: Hyd-rogenases:Their catalytic activity, structure and function, /ed .H.G.Schlegel, K.Schneider.Gottingen, Goltze E., 1978, p.159−164.
- Adams M.W.W., Hall D.O.Properties of the solubilizied membrane-bound hydrogenase from the photosynthetic bacterium Rhodospirillium rubrum. Arch.Biochem.Biophys., 1979, v.195,H 2, p.288−299.
- Gitlitz P.H., Krasna A.I.Structural and catalytical properties of hydrogenase from Chromatium. Biochemistry, 1975, v.14,IT 2,2561−2568.
- Strekas T., Antanaitis B.C., Krasna A.I.Characterization and stability of hydrogenase from Chromatium. Biochim. Biophys .Acta, 1980, v. 116, IT 1, p. 1−6.
- Feigenblum E., Krasna A.I.Solubilization and properties of the hydrogenase of Chromatium. Biochim.Biophys. Acta, 1970, v.198,N 1,157−162.
- Yagi I., Honya M., Tamiya IT. Purification and properties of hydrogenases of different origin. Biochim.Biophys. Acta, 1968, v.153,N 2, p.699−706.
- Hallenbeck P.С., Benemarm I.R.Characterization and partial purification of the reversibl® hydrogenase of Anabaenacylindrica. FEBS Lett1978, v.94,N 1, p.261−264.
- Llama Ы.J., Serra J.L., Rao К.K., Hall D.O.Isolation and characterization of the hydrogenase activity from the nonheterocystous cyanobactei, ium Spirulins. maximarFEBS Lett., 1979, v.98,Ы 2,342−346.
- Van der Werf A.IT., Yates M.G.Hydrogenase from nitorgen-fixing Azotobacter chroococcum. In: Hydrogenases:Their structure, catalytic activity and function./Ed, H.G. Schlegel, IC.Schneider.Gottingen, Goltze E., 1978, p.307−326.
- Puree L., Krasna A.I., Rittehberg D. The inhibition of hydrigenase by carbon monoxide and the reversal of this inhibition by light. Biochemis? ryTv.1,N 1, p.270−276.
- Adams M.W.W., Hall D.O.Purification of membrane-boundhydrogenase of Escherichia coli. Biochem.J., 1979, v.183, IT 1, p.11−22.
- Erbes D.L., King D., Gibbs M. Inactivation of hydrogenase in cell-free extracts and whole cells of Chlamidomonas reinhardii by oxygen. Plant.Physiol., 1979, v.63,IT 5, p.1138−1142,
- Schneider K., Cammack R., Schlegel H.G., Hall D.O.The iron-sulfur centres of soluble hydrogenase from Alcaligenes eutrophys. Biochim.Biophys.Acta, 1979, v.578,U 2, p.445
- Зб.ТаЫНоп R., Weber F., Kaltwasser H. Nickel requirement for chemolithotrophic growth in hydrogen-oxidizing bacteria. -Arch.Microbiol., 1980, v.124,N 1, p.131−135.
- Unden G., Bocher K., Knecht J., Kroger A. Hydrogenase from Yibrio succinogenes, a nickel protein. FEBS Lett., 1982, v.145,N 2, p.230−234.
- Abbracht S.P.I., Graf E.-G., Thauer R.K.The EER properties of nickel in hydrogenase from Methanobacterium thermoauto-trophicum. FEBS Lett., 1982, v.140,N 2, p.311−313.39"Moura I.I.G., Moura I., Haynh B.H., Kruger H.-I., Tiexeira M.,
- Du Yarney R.C., Der Yartanian D.Y., Xavier A.V., Peck H.O.,
- Gall I. Unambiguous identification of the nickel EPR 61signal in Ni-enriched Desulfovibrio gigas hydrigenase. Biochem.Biophys.Res.Gommun., 1982, v.108,lT 4, p.1388−1393.
- Graf E.-G., Thauer R.K.Hydrogenase from Methanobacterium thermoautotrophicum, a nickel-containing enzyme. FEBS Lett., 1981, v.136,N 1, p.165−169.
- Albracht P. S.J., Kalkman M.L., Slater E.C.Magnetic interaction of nickel (III> and the iron-sulfur cluster in hydrogenase from Chromatium vinosum. 3iochim.3iophys.Acta, 1983, v.724,N 2, p.304−316.
- Teixeira M., Moura I., Xavier A.Y., Der Vartanian D.Y., Le Gall J., Peck H.D., Huynh B.H., Moura I.I.G.Desulfovibrio gigas hydrogenase: redox properties of the nickel and iron-sulfur centers. Eur.J.Biochem., v.130,H 2, p.481−484.
- Kruger H.-J., Huynh В.H., Ljungdahl P.0., Xavier A.Y., Der
- Krasna A.I., Rittenberg D. Action of the enzyme hydrogenase.- Proc.Natl.Acad.Sci USA, 1954, v.40,N 1, p.225−226. 47"Tamija N., Miller S.L.Kinetic studies on hydrogenase.
- Докл.АН СССР, 1975, т.220,Ш 1, с.237−239.
- Тоай Ч.Д., Варфоломеев С. Д., Гоготов И. Н., Березин И. В. Кинетические закономерности инактивации бактериальных гидрогеназ. Молек.биол., 1976, т.10,№ 2,с.452−459.
- Nakos G., Mortenson L.E.Structural properties of yhdroge-nase from Clostridium pasteurianum. Biochemistry, 1971, v.10,N 13, p.2442−2449.
- Klibanov A.M., Kaplan IT.0., Kamen M.D.A rationale for stabilization. of oxygen-labile enzymes: Application to a clostridial hydrogenase. Proc.Ifatl.Acad.Sci USA, 1978, v.75,1. Я 8, p.3640−3643.
- Kakuno T., Hiura H., Tamashita J., Bartsh R.G., Horio T. Complete stabilization of water-soluble hydrogenase from
- RhodospiriIlium rubrum under air atmosphere with high concentration of chloride ions. J.Biochem., 1978, v.84,U 6, p.1649−1651.
- Klibanov A.M., Kaplan IT. 0., Kamen M.D.Chelating agents protect hydrogenase against oxygen inactivation. Biochim.
- Biophys.Acta, 1979, v.547,H 2, p.411−416.
- Henry L.E., Adams M.W.W., Kao K.K., Hall D.O.The effect of oxygen species on the enzymatic activity of hydrogenase. №BS Lett ., 1980, v.122,IT 2, p.211−214.
- Sadana J.C., Morey A.V.Purification and properties of t he hydrogenase of Desulfovibrio desulfuricans. Biochim.Biophys.Acta, 1961, v.50,H 1, p.153−158.
- Glick В.R., Martin W.G., Mar tin S.M.Purification and properties of the periplasmic hydrogenase from Desulfovibrio desulfuricans. Can.J.Microbiol., 1980, v.265,N 6, p.1214−1223.
- Sadana J.C., Jagannathan V. Purification and properties of the hydrogenase from Desulfovibrio desulfuricans. -Biochim.Biophys.Acta, 1956, v.192,p.440−448.
- Erbes D.L., Burris R.H.The kinetics of methyl viologen oxidation and reduction of the hydrogenase from Clostridium pasteurianum. Biochim.Biophys.Acta, 1978, v.525, U 1, p.45−54.
- Карякин А.А., Ярополов А. И. Кинетика реакции окисления водорода метилвиологеном с участием гидрогеназы из -муэмь WH^fWritinAt- в сб: Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии».Нов осибирск, 1983, с.26−27.
- Варфоломеев С.Д., Гоготов И. Н., Тоай Ч. Д., Бачурин С.О.Ис-следование стационарной кинетики катализа гидрогеназой из.ъоыръъъшми. Молек.биол., 1978, т.12,№ I, с.63−69.
- Schneider K., Schlegel H.G.Purification and properties of soluble hydrogenase from Alcaligenes eutrophus H16. Biochim.Biophys.Acta, 1976, v.452,Ж 1, p.66−80.-136*
- Schink B., Schlegel H.G.The membrane-bound hydrogenase of Alcaligenes eutrophus.I.Solubilization, purification and biochemical properties. Biochim.Biophys.Acta, 1979, v.567,N 2, p.315−324.
- Aggag M., Schlegel H.G.Studies on a gram-positive bacterium Nocardia opaca 1b.III.Purification, stability and some properties of the soluble hydrogen dehydrogenase. Arch.Microbiol., 1974, v. 100, IT 1, p.25−39.
- Пинчукова E.E.Растворимая гидрогеназа водородной бактерии JUaUtfbyiM tufrwjthus Канд.дисс.М., 1979.
- Пинчукова E.E., Варфоломеев С. Д., Кондратьева Е. Н. Выделение очистка и исследование стабильности растворимой гидрогеназы из k. uutHafhut'^1* Биохимия, 1979, т.№ 4,с.605−615.
- Пинчукова Е.Е., Варфоломеев С. Д., Березин И. В. Кислород -стабилизатор гидрогеназы водородной бактерии
- ЫЯм/Жщ. Докл. АН СССР, 1977, т.236,№ 5,с.1253−1255.
- Egerer P., Gunther Н., Simon H. On the hydrogen-deuterium exchange reaction catalyzed by the soluble hydrogenase from Alcaligenes eutrophus H16 in the free and immobilized state. Biochim.Biophys.Acta, 1982, v.703,IT 1, p. 149−157.
- Egerer P., Simon H. Isotopic and kinetic studies and influence of dicoumarol on the soluble hydrogenase from Alcaligenes eutrophus H16. Biochim.Biophys.Acta, 1982, v.703,IT 1, p.158−170.
- Schleicher E., Simon H. The stereochemical course of the hydrogen transfer to NAD, catalyzed by bacterial glucose dehydrogenase and hydrogenase of Alcaligenes eutrophus H16. PEBS Lett., 1977, v.74,H 2, p.269−271.
- Легасов В. А. Водородная энергетика. Природа, 1977, т.3, ?M, c.3−37.
- Егоров A.M., Платоненкова Л. С., Егорова О. А., Березин И. В. Микробные ферменты систем окисления метанола для регенерации кофактора и получения водорода. В кн: Микробиоло-гия (Итоги науки и техники, ВИНИТИ АН СССР).М., 1979, т.9, с.134−169.
- Попов В.0., 3акс A.M., Рехарский, М.В., Егоров А. М., Гоготов И. Н., Зорин Н. А. Получение водорода из формиата при помощи мультиферментных систем. Прикл. биохимия и микробиол., 1982, т.18,й 4, с.499−507.
- Рехарский М. В. Термохимическое исследование некоторых ферментативных реакций с участием никотинамидаденинди-нуклеотида (НАД).Канд.дисс., М., 1982.
- Sgorov A.M., Avilova T.V., Dikov M.M., Popov V.O., Rodionov Y.V., Berezin I.V.NAD-dependent formate dehydrogenase from methylоtrophic bacterium strain 1. Eur.J.Biochem., 1979, v.99,Ы 3, p.569−578.
- Jhojyhus, .-Прикл.биохим.микробиол., 1981, т.17(4), 545−554,
- Кирстайн Д., Шеллер Ф., Шуберт Ф. Регенерация пиридиннук-леотидных кофакторов. Прикл.биохим.микробил., 1982, т.18,№ 4,с.471−480.
- Tischer W., Tiemeyer W., Simon H. Stereospecific hydrogena-tion with immobilized microbial cells or enzymes. Biochemie, 1980, v.62,1″ 2, p.331−339.
- Krasna A.I.Hydrogenase:properties and application. Enz. Microbiol.Technol., 1979, v.1,IT 1, p.165−172.
- Kremmer T., Boross L. Gel-chromatography.Theory, methodology, application. Budapest, Acad. Kiado, 1979, p.195−197.
- Bot G., Gergely P. Formation of tetramer phosphorilase A in vivo. FEBS Lett., 1972, v.24,N 1, p.7−12.
- Metzger B.E., Glazer L., Helmreich E. Purification and properties of frog skeletal muscle phosphorilase. Biochemistry, 1968, v.7,IT 1, p.2021−2028.
- Metzger B., Helmreich E., Glaser L. Mechanism of activation of skeletal muscle phophorilase A by glycogen. Proc. Uatl.Acad.Sci USA, 1967, v.57,IT 4, p.994−999.
- Le John H.B., McCrea B.E., Suzuki I., Jackson S. Association-dissociation reactions of mitochondrial isocitric dehyd-rigenase induced by protons and various ligands. J.Biol. Chem., 1969, v.244,N 9, p.2484−2489.
- Halford S.E., Schlezinger M.J., Gutfreund H. Escherichia coli alcaline phophatase kinetic studies with the tetrameric enzyme. Biochem.J., 1972, v.126,IT 4, p.1081−1089.
- Zimmermann G., Wenzel IC.-W., Gauer J., Hofmann E. Association behavior of human erythrocyte phosphofructokinase. Eur.J.Biochem., 1973, v.40,IT 2, p.501−506.
- Курганов Б. И. Кинетический расчет константы ассоциации белковой молекулы.-Молек.биол., 1967, т.1,№ I, с.17−23.
- Bernfeld P., Bernfeld Н.С., Nisselbaum J.S., Fishman W.H. Dissociation and activation of-glucuronidase. J. Am.Chem.Soc., 1954, v.76,N 19, p.4872−4877.
- Силонова Т.В., Курганов Б. И. Исследование ассоциации фосфорилазы Б из мыщц кролика кинетическим методом. Молек. биол., 1970, т.4,№ 2,с.445−449.
- Курганов Б. И. Аллостерические ферменты.М., Наука, 1978,. с.132−133. •
- Feldberg R.S., Datta P."?-threonindehydrotase ox Rhodo-spirilliurn rub rum. Purification ana characterization. -Eur.J.Biochem., 1971, v.212,p.447−454.
- Курганов Б. И. Кинетика процессов диссоциации-ассоциации аллостерических ферментов.1.Ферментные системы типа2р? Р.-Бпоорг.химия, 1977, т.3,№ 3,с.681−689.
- Wrigley H.G., Heather J.V., Bonsignore A., de Flora A. Human erythrocyte glucose-6-phosphate dehydrogenase. Electron microscope studies on structure and intercon-version of tetramers, dimers and monomers. J.Liol.Biol., 1972, v.68,11 2, p.483−437.
- Umezurike G.M.Subunit structure of-glucosidase from. Botrydiplodia theobromae. Biochem.J., 1975, v.145,11 2, p.361−363.
- Adamson E.D., Ayers S.E., Denssen Z.A., Graham С.P.Analysis of the forms of acetylcholinesterase from adult mouse brain. Biochem.J., 1975, v.147,И" 1, p.205−208. .
- Курганов Б.И., Яковлев В. А. Кинетический анализ диссоциирующих ферментных систем типа- мономер^димер^ тетрамер.- Молек.биол., 1973, т.72,с.429−437.
- Hoagland V.D.,'Teller D.С.Influence of substrates on the dissociation of rabbit muscle D-glyceraldehyde-3-phos-phate dehydrogenase. Biochemistry, 1969, v.8,1 2, p.594--599.
- BraafordM.M.A rapid and sensitive method for the quantitation of microgramm quantities of protean utilizing the principle of protein-dye binding. Analyt.Biochem., 1976, v.34,N 1, p.72−74.
- Spector T. Refinement of the Goomassie blue method of protein quantitation. Analyt.Biochem., 1978, v.36,IT 1, p.142−144.
- Peshek G.A.Evidence for two functionally distinct hydrogenases in Anacytis nidulans. Arch.Microbiol., 1979, v.123,N 1, p.81−92.
- Polyacrylamide gel electrophoresis. Laboratory techniques, Pharmacia Pine Chemicals, Kahms i Lund, 1980, p.26.
- Calibration kite for molecular weight determination using electrophoresis. Pharmacia Pine Chemicals, 1980.115.baemmli U.K.Cleavage of protein structure during the assembly of the head of bacteriophage T4. ITature, v.222,IT 5212, p.680−684.
- Margolis S .A., Plowell B.P., Shaffen R. Purification and analysis of the purity ITADH. Clin.Chem., 1976, v.22, N 7, p.1322−1329.
- Попов В.0.Изучение структуры и механизма действия бактериальной формиатдегидрогеназы.Канд.дисс., М., 1978.
- Schneider K., Schlegel H.G.Identification and quantitative determination of the flavin component of the soluble hydrogenase from Alcaligenes eutrophus. Biochim. Biophys. Acta, 1978, v.84,N 3, p.564−571.
- Singer T.P.Plavoprotein dehydrogenases of electron-transport chain. In:The Enzymes, 2nd ed./Ed.Boyer P.D. U.-Y., Acad. Press, 1963, v.7,p.345−412.
- Singer T.P., Gutman M. The DPNH-dehydrogenase of the mitochondrial respiratory chain. Adv.Enzymol., 1971, v.34, p.79−153.
- Hatefi Y., Stiggal D.L.Metal-containing flavoprotein dehydrogenases. In: The Enzymes, 3nd ed./Ed.Boyer P.D., IT.-Y., Acad. Press, 1976, v. 13, p. 175−295.
- Ghisla S., Mayhew S.G.Identification and structure of a novel flavin prosthetic group, associated with NADH-de-hydrogenase from Peptostreptococcus elsdenii. J.-^iol. Chem., 1973, v.248,H 17, p.6568−6574.
- Whitfield C.D., Mayhew S.G.Evidence that apo-reduced ni-cotinamideadenin dinucleotide dehydrogenase and apo-electron transferring fla/voprotein from Peptostreptococ-cus elsdenii are identical. J.Biol.Chem., 1974, v.249,1. 8, p.2811−2817.
- Hochtein L.I., Dalton B.P.Studies of halophilic ITADH-de-hydrogenase.I.Purification and properties of the enzyme. Biochim.Biophys.Acta, 1973, v.302,1T1,p.216−221.
- Jinks D.C., Matz L.Z.Purification of the ITADH-dehydro-- genase of Alholeplasma laidlawii. Biochim.Biophys.
- Acta, 1976, v.452,IT 1, p.30−37. 129. Imagawa T., Nakamura T. Properties and kinetics of salt activation of a membrane-bound ITADH-dehydrogenase from marine bacterium Photobacterium phophoreum. J.Biochem., 1978, v.84,N 2, p.547−553.
- Жукова И. Г. Даратьян Е.Ф., Островский Д. Н. Белки бактериальных мембран. Свойства НАДН-дегидрогеназы из Mittotoc-tus .-Биохимия, 1979, т.44,№ 5,с.8II-8I5.
- Barthliolmes P., Durchschlag H., Jaenicke R. Molecular pro-vperties of lactic dehydrogenase under the conditions of the enzymatic test. Sedimentation analysis and gel-filtration in the microgram and nanogram range. Eur.J.
- Biochem., 1973, v.39,H 1, p.101−108.
- Colowick S.P., Kaplan И.О.Enzyme kinetics and mechanism. Part A. InsMetbods in Enzymology./Ed.D.L.Purich, N.-Y., Acad. Press, 1979, v.63,p.502−503.
- Пикчукова E.E., Варфоломеев С. Д. Обратимое окисление-восстановление НАД водородом, катализируемое растворимой гидрогеназой J-tuUcgmts tu^ojJxus 2−1. Биохимия, 1980, т.45,№ 8,с.I405-I4I0.