Characterization of a monofunctional catalase KatA from radioresistant bacterium

小林 一聖*; 田村 隆*; Sghaier, H.; 鳴海 一成; 山口 庄太郎*; 梅田 幸一*; 稲垣 賢二*

Journal of Bioscience and Bioengineering, 101(4), p.315 - 321, 2006/04

https://doi.org/10.1263/jbb.101.315

カタラーゼは、活性酸素種から細胞を防御するのに重要な役割を果たしている。この論文では、放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスのカタラーゼKatAの遺伝子クローニング,タンパク質の精製及び機能解析について報告する。KatAタンパク質単量体の分子量は65kDaであり、ゲルろ過でのサイズは240kDaであることから、KatAは溶液中でホモ4量体として存在することが示唆された。精製したKatAタンパク質の活性は、1mg当たり68,800ユニットであった。KatAの活性は、アジ化ナトリウム,シアン化ナトリウム,3-amino-1, 2, 4-triazoleによって阻害された。また、吸収スペクトルは、408nmにソレー帯を示したが、このスペクトルピークは、亜ジチオン酸塩によるKatAの還元反応によって影響を受けなかった。さらに、ペルオキシダーゼ活性は認められなかった。これらの結果は、デイノコッカス・ラジオデュランスのKatAタンパク質が典型的な単機能性のヘム含有カタラーゼであることを示している。過酸化水素ストレスに対するKatAタンパク質の安定性は、市販されているコウジカビとウシ肝臓由来カタラーゼよりも優れていた。細胞中のカタラーゼ含量が比較的豊富なことと、カタラーゼが過酸化水素に耐性を持つという性質が、ラジオデュランスの酸化損傷に対する生存戦略に役割を果たしていると考えられた。