Enzymatic Properties of Cytidine Deaminase Encoded by cdd Gene in Bacillus subtilis

Bacillus subtilis의 cdd 유전자에 의해 코드되는 Cytidine Deaminase의 효소학적 성질

The cloned B. subtilis cdd gene encoding cytidine/2'deoxycytidine deaminase (EC 3.5.4.5) was expressed in the cdd deficient B. subtilis mutant ED40. The gene was isolted from the cdd complementing plasmid pSO21, and inserted into the EcoR1/Pvu1 sites of pGB215-110 ΔB, which is a temperature sensitivie E. coli-B. subtilis shuttle vector. In the transformed B. subtilis ED4O harboring the resulting plasmid pSO100, cdd was expressed at several hundred fold elevated levels, and the cytidine deaminase activity in E. coli containing pSO100 was twice the level in B. subtilis/pSO0100. The Km value for cytidine of the partially purified enzyme is 1.88$\times$10$^{-4}$M at pH 7.0 and the V$_{max}$ = 11.1 $\mu$mol/min/mg of protein. The enzyme was completely inhibited by 0.1M mercaptoethanol and HgCl$_2$. The inhibition by p-chrolomercurybenzoic acid showed a Ki = 5 uM. These results suggest that sulfhydryl reagents block an active site thiol group, and/or disturb the formation of the tetrameic holoenzyme.

고초균 (Bacillus subtilis)의 cytidine/2'deoxycytidine deaminase (EC 3.5.4.5)를 로드하는 cdd 유전자를 cdd 결손변이주 B. subtilis ED4O에서 발현시켰다. 이 cdd 유전자는 Bacillus의 λD69 유전자은행으로부터 처음 클로닝된 것으로서 B. subtilis-Escherichia coli 의 shuttle vector pGB 215-110ΔB의 EcoRl/Pvul 부위에 삽입시켰다. 형질전환된 ED4O는 야생주에 비해 3700unit의 강한 cdd 활성을 나타내었으며 이 클론된 백터 pSO100 을 E. coli에서 발현시키면 B. subtilis 비해 2배의 강한 활성을 나타내었다. 겔 여과로 부분정제한 본 효소의 Km치는 1.88$\times$$10^{-4}$M이었으며 Vmax=11.1 $\mu$mol/min/mg 단백이었다. 이 효소는 0.1M mercaptoethanol과 수은에 의해 완전저해되었으며 p-chloromercurybenzoic acid에 대해 Ki=5$\mu$M로 나타났다. 본 효소의 활성상실은 monomer에 함유된 6개의 cysteine 잔기의 일부가 활성단으로 작용하는 과정이 저해되었거나 tetramer로서의 회합과정이 저해되었기 때문인 것으로 추측되었다.