Purification and Characterization of Recombinant Acetohydroxyacid Synthase Catalytic Subunit in Haemophilus influenzae

Acetohydroxyacid synthase (E.C.2.2.1.6., AHAS) is the enzyme that catalyses the first step in the synthesis of the branched-chain amino acids valine, leucine and isoleucine. The AHAS gene (TIGR access code HI2585) from Heamophilus influenzae was cloned into the bacterial expression vector pET-28a and expressed in the Escherichia coli strain BL21(DE3). The expressed enzyme was purified by $Ni^{2+}-charged$ HiTrap chelating HP column. The purified enzyme appears as a single band on SDS-PAGE with a molecular mass of about 63.9 kDa. The enzyme exhibits absolute dependence on the three cofactors FAD, $MgCl_{2}$ and thiamine diphosphate for activity. Specific activity of purified enzyme has 3.22 unit/mg and optimum activity in the pH 7.5 at $37^{\circ}C$. This enzyme activity has an effect on the buffer. When comparing the enzyme activity against the organic solvent, it followed in type and the difference it is but even from the aqueous solution where the organic solvent is included with the fact that the enzyme activity is maintained.

Haemophilus influenzae의 Acetohydroxyacid Synthase Catalytic Subunit 재조합 단백질 발현 및 특성

Acetohydroxylacid synthase (E.C.2.2.1.6.,AHAS)는 박테리아, 곰팡이, 식물 등에서 필수 아미노산중 세 가지 아미노산(Val, Leu, Ile)의 생합성에 관여하는 효소중 하나이다. Haemophilus influenzae에 대한 AHAS의 효소특성을 규명하기 위하여 H. influenzae의 AHAS catalytic subunit 유전자(TIGR access code HI2585)를 pET28a 발현 벡터에 삽입시켰고, 대장균 BL21(DE3)에서 C-말단에 일련의 histidine을 갖는 재조합 단백질로 발현시켰고, Histidine-tag affinity chromatography 및 gel filtration chromatography를 이용하여 단일 단백질로 정제하였다. 정제하여 얻은 단백질은 최대 15 mg/ml까지 농축이 가능하였다. 정제된 단백질의 분자량은 SDS-PAGE 전기 영동법을 이용하여 약 63.9 kDa의 분자량을 확인하였다. AHAS 효소 활성은 discontinuous colorimetric assay방법을 이용하여 측정하였다. H. influenzae AHAS catalytic subunit의 specific activity는 3.22 U/mg 이었다. 또한AHAS의 최적 활성 온도와 pH는 각각$37^{\circ}C$와 pH 7.5이었다. AHAS 효소 활성은buffer의 종류에 따라 차이가 있었으며, 유기용매가 증가함에 따라 효소 활성도 감소하였다.