다중 고리 PAH 디히드로디올을 광범위하게 처리하는 아렌 시스 디히드로디올 탈수소효소의 정제와 특성 분석

초록

본 연구에서는 PAH(다환 방향족 탄화수소) 분해균 Sphingomonas CHY‑1에서 발현되는 디히드로디올 탈수소효소(PDDH)를 클론, 발현, 정제하였다. 재조합 단백질은 110 kDa의 동질사중합체이며, biphenyl 및 8종의 PAH 디히드로디올을 catechol로 산화한다. 특히 pyrene 4,5‑디히드로디올도 산화하지만, pyrene 자체는 균주에서 대사되지 않는다. 효소는 저산소 조건에서 Km이 1.4–7.1 µM(디히드로디올)와 160 µM(NAD⁺)이며, pH 9.5에서 활성이 13배 증가한다. NADH 및 3,4‑디히드록시페난트에 의한 억제와 ordered Bi‑Bi 메커니즘이 제시된다.

상세 분석

이 논문은 PAH 생분해 초기 단계에서 핵심적인 역할을 하는 디히드로디올 탈수소효소(PDDH)의 분자적·생화학적 특성을 체계적으로 규명한다. 먼저 bphB 유전자를 PCR로 증폭해 pET‑derived 벡터에 삽입하고, Ni‑NTA 친화크로마토그래피로 정제한 결과, 110 kDa의 동질사중합체(사량체) 형태를 확인하였다. 이는 기존에 보고된 biphenyl dioxygenase와 유사한 구조적 특징을 시사한다. 효소는 cis‑디히드로디올을 특이적으로 인식하며, biphenyl, naphthalene, anthracene, phenanthrene, chrysene, benz