Characterization of Isocitrate Lyase from Micrococcus luteus

Micrococcus luteus에서 정제한 Isocitrate Lyase의 특성

The isocitrate lyase extracted from Micrococcus luteus was purified 38.8 folds with the overall yield of 10.2%, by the ammonium sulfate fractionation, DEAE-cellulose, 1st Sephadex G-200 and 2nd Sephadex G-200 column chromatography. The purified enzyme showed to be a single protein band by polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight of the purified enzyme was estimated 60,000 by the SDS-polyacry]amide gel electrophoresis. The apparent Michaelis constant, Km value for isocitrate was 0.95 mM. The optimum pH and temperature of the purified enzyme were pH 7.5 and $40^{\circ}C$, respectively. The enzyme was activated by $Mg^{2+}$ and inhibited by $Mn^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$ and $CO^{2+}$. In addition, the activity of isocitrate lyase was increased by glutathione and 2-mercaptocthanol at 5 mM and cysteine at I mM.

Micrococcus luteus 가 생산하는 isocitrate lyase 의 효소단백질을 ammonium sulfate precipitation, DEAE-cellulose, DEAE-sephacel, 1차 Sephadex G-200, 2 차 Sephadex G-200 column chromatography 과정을 통하여 분리 정제하였으며 정제된 효소의 분자량과 효소학적 특성을 조사하였다. 정제된 isocitrate lyase 는 상기 정제 과정을 통하여 10.2%의 회수율과 38.8 의 정제도를 나타내었으며, 전기영동시 단일밴드를 얻을 수 있었고, SDS-PAGE 에 의해 측정된 분자량을 약 60,000이며 1개의 subunit 로 나타났다. 본 효소의 최적 pH 는 7.5이었으며, 최적 온도는 $40^{\circ}C$ 부근이었고 $45^{\circ}C$까지는 안정하였다. 2가 금속염의 첨가시$ Mg^{2+}$ 를 제외한 다른 금속이온들은 효소활성을 저해하는 것으로 나타났으며 $Mg^{2+}$의 농도는 5 mM 에서 최대활성을 나타내었다. 또한 기질인 DL-isocitrate 의 $K_{m}$ 치는 0.95 mM 로 나타났으며, thiol 화합물의 첨가시 cysteine 은 1mM, glutathione과 $\beta$-mercaptoethanol 은 5 mM 의 농도에서 효소활성이 최대에 달하였다.