Rhodococcus ruber CGMCC3090腈水合酶纯化、酶学性质及结晶研究

Rhodococcus ruber CGMCC309菌株为酰胺酶及腈水解酶双重缺陷菌株，研究表明该菌能产宽泛底物特异性的腈水合酶。对该菌株产生的新型腈水合酶（NHase-3090）进行纯化和结晶，并研究了其酶学性质。采用疏水、离子交换及凝胶过滤3种层析方法，使该酶纯化倍数达到17.14，得率高达26.2%。电泳分析表明，全酶分子量为105 kDa，由 α （24.3 kDa）和β（28.0kDa）2个亚基组成，并构成 α 2β2四聚体。酶的最适pH和温度分别为7.5和30℃。该酶明显受不同金属离子影响。动力学研究表明， Km 为178.8 mM；Vmax为209.1 μmol/L·min·mg。研究发现3种金属离子Zn 2+ ，CO 2+ 和Cd 2+ 有利于酶蛋白结晶。结晶最佳条件是：采用112-34#试剂（0.05mol/L水合硫酸镉、0.1mol/L HEPS和1.0mol/L三水醋酸钠），蛋白质浓度为15 mg/ml，结晶温度为16℃，pH为7.5，结晶时间为30 d。腈水合酶蛋白单晶经X射线衍射，分辨率达到了3.7A。该腈水合酶的纯化和结晶为进一步深入研究其结构和功能奠定了基础。