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Conversion of bacterial allosteric L-lactate dehydrogenases to constitutively active enzymes

Research Project

Project/Area Number 23580120
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

TAGUCHI Hayao  東京理科大学, 理工学部, 教授 (90188136)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsアロステリック特性 / 乳酸脱水素酵素
Research Abstract

For LCLDH, S67E, N68D, E178K and A235K replacements additively increased the FBP-independent activity, reducing the substrate Km values. The X-ray crystallography indicated that these mutations introduced the inter-subunit salt bridges between the Q-axis related subunits. For LPLDH, D68N and D68H replacements consistently changed the hyperbolic substrate saturation curves to the sigmoidal ones. In the case of TCLDH, L67E, N68D, E178K and A235K (or A235R) replacements (Q mutations) only slightly improved substrate Km in the absence of FBP, though they improved Vm values, instead R173Q and R216L replacements (P mutations) markedly improved the substrate Km. The P-axis and Q-axis mutations additively improved the FBP-independent activity and thermal stability. Structural comparison indicated that LCLDH and TCLDH exhibit greatly different structural changes, and therefore require the different designs that introduce the constitutively high catalytic activities.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (27 results)

  • [Journal Article] The crystal structure of D-mandelate dehydrogenase reveals its distinct substrate and coenzyme recognition mechanisms from those of 2-ketopantoate reductase2013

    • Author(s)
      宮永顕正、藤澤伸介、古川那由太、荒井一人、中島将博、田口速男
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 439巻 Issue: 5 Pages: 109-114

    • DOI

      10.1093/jb/mvr100

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    • Author(s)
      Miyanaga, A., Fujisawa, S., Furukawa, N., Arai, K., Nakajima, M., Taguchi, H..
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 439 Issue: 1 Pages: 109-114

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.08.019

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    • Author(s)
      Arai K, Ichikawa J, Nonaka S, Miyanaga A, Uchikoba H, Fushinobu S, Taguchi H.
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry

      Volume: 150 Pages: 579-591

    • NAID

      10030588868

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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