RU2413766C1 - Thermostable alcoholdehydrogenase from archaea thermococcus sibiricus - Google Patents

Thermostable alcoholdehydrogenase from archaea thermococcus sibiricus Download PDF

Info

Publication number
RU2413766C1
RU2413766C1 RU2009138185/10A RU2009138185A RU2413766C1 RU 2413766 C1 RU2413766 C1 RU 2413766C1 RU 2009138185/10 A RU2009138185/10 A RU 2009138185/10A RU 2009138185 A RU2009138185 A RU 2009138185A RU 2413766 C1 RU2413766 C1 RU 2413766C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tsadh319
alcoholdehydrogenase
thermostable
activity
reaction
Prior art date
Application number
RU2009138185/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Екатерина Юрьевна Безсуднова (RU)
Екатерина Юрьевна Безсуднова
Елизавета Александровна Бонч-Осмоловская (RU)
Елизавета Александровна Бонч-Осмоловская
Вадим Мирбаевич Гумеров (RU)
Вадим Мирбаевич Гумеров
Андрей Владимирович Марданов (RU)
Андрей Владимирович Марданов
Владимир Олегович Попов (RU)
Владимир Олегович Попов
Николай Викторович Равин (RU)
Николай Викторович Равин
Константин Георгиевич Скрябин (RU)
Константин Георгиевич Скрябин
Татьяна Николаевна Стеханова (RU)
Татьяна Николаевна Стеханова
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН
Учреждение Российской академии наук Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН, Учреждение Российской академии наук Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН
Priority to RU2009138185/10A priority Critical patent/RU2413766C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2413766C1 publication Critical patent/RU2413766C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention represents recombinant thermostable alcoholdehydrogenase TsAdh319 from archaea Thermococcus sibiricus, demonstrating activity in reactions of oxidation of alcohols and sugars to respective aldehydes and ketones and in reverse reactions of reduction of aldehydes and ketones at temperatures to 100°C. Alcoholdehydrogenase sequence consists of 234 amino acids and is represented in SEQ ID NO:2. Invention also relates to DNA, coding thermostable alcoholdehydrogenase, including nucleotide sequence SEQ ID NO:1.
EFFECT: thermostable alcoholdehydrogenase TsAdh319 can be used in biotechnical industry for organic synthesis of biologically active substances.
2 cl, 3 dwg, 4 tbl, 5 ex

Description

Область примененияApplication area

Изобретение относится к области биотехнологии и касается термостабильных ферментов с активностью алкогольдегидрогеназы. Предлагается новая алкогольдегидрогеназа из археи Thermococcus sibiricus и способ ее выделения.The invention relates to the field of biotechnology and relates to thermostable enzymes with activity of alcohol dehydrogenase. A new alcohol dehydrogenase from the archaea Thermococcus sibiricus and a method for its isolation are proposed.

АктуальностьRelevance

Ферменты - биокатализаторы широко используются в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства и медицины. Алкогольдегидрогеназы принадлежат к классу оксидоредуктаз, в клетке участвуют в детоксификации и метаболизме этанола и других спиртов, синтезе гормонов, модификации белков и полисахаридов. In vitro алкогольдегидрогеназы катализируют обратимое окисление спиртов или восстановление альдегидов и кетонов.Enzymes - biocatalysts are widely used in various industries, agriculture and medicine. Alcohol dehydrogenases belong to the class of oxidoreductases; in the cell they participate in the detoxification and metabolism of ethanol and other alcohols, the synthesis of hormones, and the modification of proteins and polysaccharides. In vitro alcohol dehydrogenases catalyze the reversible oxidation of alcohols or the reduction of aldehydes and ketones.

В последнее время алкогольдегидрогеназы (ЕС 1.1.1.1) привлекли внимание биотехнологов фармацевтической, агрохимической промышленности и производства парфюмерии. Алкогольдегидрогеназы способны превращать прохиральные кетоны в оптически активные вторичные спирты, которые необходимы далее в органическом синтезе лекарств, гормонов и других биологически активных веществ. В отличие от химического синтеза, применение биокатализаторов в стереоселективном синтезе позволяет получить 100%-ный чистый оптический изомер без примесей другого изомера с высоким выходом и из доступных исходных соединений. Примерами могут служить синтез ключевого интермедиата для лекарств против болезни Альцгеймера (S)-2-пентанола из 2-пентанона, синтез предшественника простагландинов (1S,2R-цис-2-карбоксиметил-3-циклопентен-1-ол лактона) (Machielsen et al., 2006; Patel, 2004; Hummel and Kula, 1989).Recently, alcohol dehydrogenases (EU 1.1.1.1) have attracted the attention of biotechnologists in the pharmaceutical, agrochemical and perfumery industries. Alcohol dehydrogenases are capable of converting prochiral ketones into optically active secondary alcohols, which are necessary further in the organic synthesis of drugs, hormones, and other biologically active substances. In contrast to chemical synthesis, the use of biocatalysts in stereoselective synthesis allows one to obtain a 100% pure optical isomer without impurities of another isomer in high yield and from available starting compounds. Examples include the synthesis of a key intermediate for drugs against Alzheimer's (S) -2-pentanol from 2-pentanone, the synthesis of the prostaglandin precursor (1S, 2R-cis-2-carboxymethyl-3-cyclopenten-1-ol lactone) (Machielsen et al ., 2006; Patel, 2004; Hummel and Kula, 1989).

Однако для использования ферментов в индустриальном масштабе требуется преодолеть ряд трудностей: обратимость реакции, использование дорогостоящего кофактора и устойчивость к действию органических растворителей (это или исходные соединения, или растворители для субстратов) в условиях высокой температуры. Обратимость реакции успешно преодолевается избытком исходных соединений, для регенерации кофактора разработаны два подхода - двойная субстратная система (сбалансированное добавление субстрата обратной реакции) и двойная ферментативная система (введение в системы другого фермента, регенерирующего кофактор). В наибольшей степени нерешенной остается проблема устойчивости фермента к органическим растворителям и высокой температуре. Поэтому актуальной задачей, стоящей перед крупными исследовательскими центрами и ведущими биотехнологическими компаниями, является поиск новых алкогольдегидрогеназ, обладающих высокой термостабильностью и устойчивостью к органическим растворителям в сочетании с высокой удельной активностью и стереоселективностью.However, the use of enzymes on an industrial scale requires overcoming a number of difficulties: reversibility of the reaction, the use of an expensive cofactor, and resistance to the action of organic solvents (these are either starting compounds or solvents for substrates) under high temperature conditions. The reversibility of the reaction is successfully overcome by an excess of the starting compounds; two approaches have been developed for cofactor regeneration: a double substrate system (balanced addition of the back reaction substrate) and a double enzymatic system (introducing another cofactor enzyme into the systems). The most unsolved problem remains the stability of the enzyme to organic solvents and high temperature. Therefore, the urgent task facing major research centers and leading biotechnological companies is the search for new alcohol dehydrogenases that have high thermal stability and resistance to organic solvents combined with high specific activity and stereoselectivity.

Уровень техникиState of the art

Абсолютное большинство применяемых в настоящее время в биотехнологической промышленности ферментов выделено из мезофильных организмов, поэтому они нестабильны при высоких температурах, чувствительны к действию органических растворителей и стадии иммобилизации на твердых носителях. Открытие и изучение термофильных бактерий и архей, развитие геномных технологий, определило новое направление поиска ферментов с требуемыми свойствами среди белков этих гиперустойчивых микроорганизмов. При общей повышенной устойчивости к температурам, рН среды, присутствию органических растворителей, ферменты из термо-, алкали- и ацидофильных микроорганизмов, как и их мезофильные аналоги, имеют широкую субстратную специфичность и используют NAD(H) и NADP(H) в качестве кофакторов. Компактность структуры, повышенная жесткость белковой глобулы позволяют проводить иммобилизацию без снижения активности фермента, а температуру реакции повысить до 80-90°С (Machielsen et al., 2006; Tripp et al., 1998).The vast majority of enzymes currently used in the biotechnological industry are isolated from mesophilic organisms; therefore, they are unstable at high temperatures, sensitive to the action of organic solvents and the stage of immobilization on solid carriers. The discovery and study of thermophilic bacteria and archaea, the development of genomic technologies, has determined a new direction in the search for enzymes with the required properties among the proteins of these hyper-resistant microorganisms. With a general increased resistance to temperatures, pH, the presence of organic solvents, enzymes from thermo-, alkali- and acidophilic microorganisms, like their mesophilic analogues, have broad substrate specificity and use NAD (H) and NADP (H) as cofactors. The compact structure and increased rigidity of the protein globule allow immobilization without reducing the enzyme activity, and increase the reaction temperature to 80-90 ° C (Machielsen et al., 2006; Tripp et al., 1998).

Алкогольдегидрогеназы катализируют окисление спиртов до соответствующих альдегидов и кетонов, а также обратную реакцию восстановления. В качестве кофактора могут использоваться NAD, NADP, FAD или F420/Zn/PQQ. NADP - зависимые алкогольдегидрогеназы могут быть разделены на четыре семейства: короткоцепочечные (около 250 а.к.), среднецепочечные цинксодержащие (около 350 а.к.), длинноцепочечные железосодержащие (350-550 а.к.) ферменты, а также семейство, родственное альдо-кето редуктазам. В аминокислотных последовательностях ферментов первых трех групп присутствует мотив Россмана (Rossmann and Argos, 1981), обеспечивающий связывание NADP, у ферментов четвертой группы этот мотив отсутствует (Machielsen et al., 2006; Rondeau et al., 1992).Alcohol dehydrogenases catalyze the oxidation of alcohols to the corresponding aldehydes and ketones, as well as the reverse reduction reaction. As a cofactor, NAD, NADP, FAD or F 420 / Zn / PQQ can be used. NADP-dependent alcohol dehydrogenases can be divided into four families: short-chain (about 250 a.k.), medium-chain zinc-containing (about 350 a.k.), long-chain iron-containing (350-550 a.k.) enzymes, as well as a family related Aldo-keto reductase. In the amino acid sequences of the enzymes of the first three groups, there is a Rossman motif (Rossmann and Argos, 1981), which provides NADP binding; in the fourth group, this motif is absent (Machielsen et al., 2006; Rondeau et al., 1992).

Представители всех четырех групп NADP - зависимых алкогольдегидрогеназ были найдены в геномах архей, но всего несколько ферментов были охаракетризованы биохимически. Большая их часть относится к среднецепочечным цинксодержащим ферментам, примерами могут являться алкогольдегидрогеназы из Sulfolobus solfataricus (Raia et al., 2001; Giordano et al., 2005), Aeropyrum pemix (Hirakawa et al., 2004), Picrophilus torridus (Hess et al., 2008), Sulfolobus tokodaii (Yanai et al., 2009), Thermoplasma acidophilum (Marino-Marmolejo et al., 2009). Также охарактеризовано несколько длинноцепочечных железосодержащих ферментов, в том числе алкгольдегидрогеназы из Thermococcus litoralis (Ma et al., 1994), Thermococcus strain AN1 (Li and Stevenson, 1997), Thermococcus hydrothermalis (Antoine et al., 1999) и одна альдо-кето редуктаза из археи Pyrococcus furiosus (Machielsen et al., 2006).Representatives of all four groups of NADP-dependent alcohol dehydrogenases were found in the archaea genomes, but only a few enzymes were biochemically characterized. Most of them relate to medium chain zinc-containing enzymes, examples include alcohol dehydrogenases from Sulfolobus solfataricus (Raia et al., 2001; Giordano et al., 2005), Aeropyrum pemix (Hirakawa et al., 2004), Picrophilus torridus (Hess et al. , 2008), Sulfolobus tokodaii (Yanai et al., 2009), Thermoplasma acidophilum (Marino-Marmolejo et al., 2009). Several long-chain iron-containing enzymes have also been characterized, including alkclodehydrogenases from Thermococcus litoralis (Ma et al., 1994), Thermococcus strain AN1 (Li and Stevenson, 1997), Thermococcus hydrothermalis (Antoine et al., 1999) and one aldo-keto reductase from the archaea Pyrococcus furiosus (Machielsen et al., 2006).

Короткоцепочечные алкогольдегидрогеназы имеют ряд преимуществ по сравнению с цинк- и железосодержащими ферментами: они не чувствительны к кислороду и присутствие акцепторов металлов не снижает их активности. Кроме того, учитывая зависимость устойчивости белка к органическим растворителям от его размера, наименьший размер белковой глобулы среди NAD(P)-зависимых алкогольдегидрогеназ дает предпочтение короткоцепочечным алкогольдегидрогеназам в средах с повышенным содержанием органических жидкостей. Компактная структура таких ферментов может также обуславливать их более высокую термостабильность, что было подтверждено в настоящем изобретении. Однако, до настоящего времени была охарактеризована только одна короткоцепочечная алкгольдегидрогеназа из термофильной археи, - AdhA из Pyrococcus furiosus (van der Oost et al., 2001).Short chain alcohol dehydrogenases have several advantages over zinc and iron-containing enzymes: they are not sensitive to oxygen and the presence of metal acceptors does not reduce their activity. In addition, given the dependence of the resistance of the protein to organic solvents on its size, the smallest size of the protein globule among NAD (P) -dependent alcohol dehydrogenases gives preference to short-chain alcohol dehydrogenases in environments with a high content of organic liquids. The compact structure of such enzymes can also lead to their higher thermal stability, which was confirmed in the present invention. However, to date, only one short-chain alkholdehydrogenase from the thermophilic archaea, AdhA from Pyrococcus furiosus (van der Oost et al., 2001), has been characterized.

Настоящее изобретение касается выделения и характеристики новой короткоцепочечной алкгольдегидрогеназы из гипертермофильной археи Thermococcus sibiricus (Miroshnichenko et al., 2001), выделенной из нефтяной скважины в Западной Сибири.The present invention relates to the isolation and characterization of a new short-chain alkaldehydrogenase from the hyperthermophilic archaea Thermococcus sibiricus (Miroshnichenko et al., 2001), isolated from an oil well in Western Siberia.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Анализ определенной нами полной нуклеотидной последовательности генома археи Т. sibiricus выявил наличие в геноме этого организма как минимум трех генов, кодирующих короткоцепочечные алкгольдегидрогеназы. Один из этих генов, Tsib_0319, имеющий нуклеотидную последовательность SEQ ID NO1, кодирует белок, состоящий из 234 аминокислот, расчетная молекулярная масса которого составляет 26.2 кДа.The analysis of the complete nucleotide sequence of the genome of the archaea T. sibiricus determined by us revealed the presence in the genome of this organism of at least three genes encoding short chain alkaldehydrogenases. One of these genes, Tsib_0319, having the nucleotide sequence of SEQ ID NO1, encodes a 234 amino acid protein with a calculated molecular weight of 26.2 kDa.

Методом культивирования рекомбинантного штамма Е.coli Rosetta-gami (DE3), трансформированного вектором рЕТ-15b, содержащим нуклеотидную последовательность SEQ ID NO 1, была выделена и очищена с помощью металло-хелатной хроматографии и гель фильтрации новая рекомбинантная термостабильная короткоцепочечная алкогольдегидрогеназа TsAdh319, содержащая аминокислотную последовательность SEQ ID NO2. Функциональная характеристика фермента показала, что рекомбинантная алкогольдегидрогеназа TsAdh319 использует NADP в качестве кофактора, обладает широкой субстратной специфичностью: окисляет алифатические, ароматические спирты и полиолы, при этом вторичные спирты окисляются стереоселективно. В обратной реакции TsAdh319 может восстанавливать альдегиды и кетоны. Фермент устойчив к высоким концентрациям солей (до 1М NaCl), не чувствителен к действию EDTA и присутствию ионов металлов. Окислительная активность TsAdh319 возрастает с ростом температуры от 40°С до 100С°, время полуинактивации при 100°С составляет один час. Таким образом, среди известных короткоцепочечных алкогольдегидрогеназ TsAdh319 имеет наиболее высокий температурный оптимум и является наиболее термостабильной.By culturing a recombinant E. coli Rosetta-gami strain (DE3) transformed with pET-15b vector containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO 1, a new recombinant thermostable short-chain alcohol dehydrogenase TsAdh319 was isolated and purified by metal chelate chromatography and gel filtration the sequence of SEQ ID NO2. The functional characteristic of the enzyme showed that the recombinant alcohol dehydrogenase TsAdh319 uses NADP as a cofactor, has a broad substrate specificity: it oxidizes aliphatic, aromatic alcohols and polyols, while secondary alcohols are oxidized stereoselectively. In the reverse reaction, TsAdh319 can reduce aldehydes and ketones. The enzyme is resistant to high salt concentrations (up to 1 M NaCl), not sensitive to the action of EDTA and the presence of metal ions. The oxidative activity of TsAdh319 increases with temperature from 40 ° C to 100 ° C; the half-inactivation time at 100 ° C is one hour. Thus, among the known short-chain alcohol dehydrogenases, TsAdh319 has the highest temperature optimum and is the most thermostable.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Фиг.1. Экспрессия TsAdh319 в E.coli и очистка белка.Figure 1. Expression of TsAdh319 in E. coli and protein purification.

Приведены результаты электрофоретического анализа белковых препаратов:The results of electrophoretic analysis of protein preparations are presented:

1 - суммарный белковый препарат, выделенный из клеток штамма Rosetta-gami (DE3), содержащего плазмиду pET_Tsib0319, через 15 часов после индукции синтеза TsAdh319 внесением в среду 1 мМ изопропил-бета-D-тиогалактозида (ИПТГ).1 - total protein preparation isolated from cells of the Rosetta-gami strain (DE3) containing the plasmid pET_Tsib0319, 15 hours after the induction of TsAdh319 synthesis by adding 1 mM isopropyl-beta-D-thiogalactoside (IPTG) to the medium.

2 - препарат TsAdh319 после стадии очистки на аффинной колонке Hi-Trap chelating HP column.2 - TsAdh319 preparation after the purification step on a Hi-Trap chelating HP column affinity column.

3 - препарат TsAdh319 после конечной стадии очистки методом гель фильтрации на колонке Superdex 200.3 - preparation TsAdh319 after the final stage of purification by gel filtration on a Superdex 200 column.

4 - маркер молекулярной массы (PageRuler Unstained Protein Ladder, Fermentas).4 - molecular weight marker (PageRuler Unstained Protein Ladder, Fermentas).

Фиг.2. Влияние рН на активность алкогольдегидрогеназы TsAdh319 в реакциях окисления 2-пропанола (А) и восстановления метилглиоксаля (Б).Figure 2. The effect of pH on the activity of TsAdh319 alcohol dehydrogenase in the oxidation of 2-propanol (A) and the reduction of methylglyoxal (B).

Фиг.3. Влияние температуры на активность алкогольдегидрогеназы TsAdh319 (А) и характеристика ее термостабильности (Б).Figure 3. The effect of temperature on the activity of alcohol dehydrogenase TsAdh319 (A) and the characteristic of its thermal stability (B).

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Пример 1. Идентификация гена короткоцепочечной алкогольдегидрогеназы в геноме термофильной археи Т. sibiricus.Example 1. Identification of the gene of short-chain alcohol dehydrogenase in the genome of the thermophilic archaea T. sibiricus.

Термофильная архея T. sibiricus (Miroshnichenko et al., 2001) была выделена из водного горизонта высокотемпературной нефтяной скважины в Западной Сибири. Нами определена полная нуклеотидная последовательность генома этого микроорганизма, в результате чего были идентифицированы белок-кодирующие гены (Mardanov et al., 2009). Сравнение аминокислотных последовательностей предсказанных белков Т. sibiricus с представленными в GenBank аминокислотными последовательностями выявило наличие в геноме Т. sibiricus как минимум трех генов короткоцепочечных алкогольдегидрогеназ. Аминокислотная последовательность продукта одного из этих генов, Tsib_0319, имеет 85% идентичности с последовательностью алкогольдегидрогеназы AdhA из Р. furiosus (van der Oost et al., 2001).The thermophilic archaea T. sibiricus (Miroshnichenko et al., 2001) was isolated from the water horizon of a high-temperature oil well in Western Siberia. We determined the complete nucleotide sequence of the genome of this microorganism, as a result of which protein-coding genes were identified (Mardanov et al., 2009). Comparison of the amino acid sequences of the predicted T. sibiricus proteins with the amino acid sequences presented in GenBank revealed the presence of at least three short-chain alcohol dehydrogenase genes in the T. sibiricus genome. The amino acid sequence of the product of one of these genes, Tsib_0319, has 85% identity with the AdhA alcohol dehydrogenase sequence from P. furiosus (van der Oost et al., 2001).

Как и большинство известных короткоцепочечных алкгогольдегидрогеназ, TSIB_0319 включает два функциональных домена, N-концевой NADP - связывающий домен и С-концевой субстрат-связывающий домен. Как и AdhA из Р. furiosus, N-концевой домен TSIB_0319 содержит консервативный мотив (Gly8-X-X-X-Glyl2-X-Glyl4), характерный для сайтов связывания NAD(P) (Kallberg and Persson, 2006). В С-концевом домене TSIB_0319 и AdhA присутствуют входящие в активный центр короткоцепочечных алкогольдегидрогеназ каталитические остатки Asp59, Tyr150 и Lys154 (нумерация по AdhA).Like most known short-chain alkogoldehydrogenases, TSIB_0319 includes two functional domains, the N-terminal NADP - binding domain and the C-terminal substrate-binding domain. Like AdhA from P. furiosus, the N-terminal domain TSIB_0319 contains a conserved motif (Gly8-X-X-X-Glyl2-X-Glyl4), characteristic of NAD (P) binding sites (Kallberg and Persson, 2006). In the C-terminal domain TSIB_0319 and AdhA, catalytic residues Asp59, Tyr150, and Lys154 (AdhA numbering) are included in the active center of short chain alcohol dehydrogenases.

Пример 2. Получение штамма Е.coli - продуцента алкогольдегидрогеназы, выделение и очистка фермента.Example 2. Obtaining a strain of E. coli - producer of alcohol dehydrogenase, isolation and purification of the enzyme.

Праймеры TSIB0319-XhoI (GTTCTCGAGATGAAGGTTGCTGTGATAACAGGG) и TSIB0319-BamHI (GCTGGATCCTCAGTATTCTGGTCTCTGGTAGACGG) были использованы для ПЦР-амплификации полноразмерного гена Tsib_0319, в качестве матрицы использовали геномную ДНК Т. sibiricus. Полученный фрагмент обрабатывали рестриктазами XhoI и BamHI и клонировали по сайтам XhoI и BamHI в экспрессионном векторе рЕТ-15b, позволяющем экспрессировать целевой белок, слитый с 6 аминокислотными остатками гистидина на N-конце. В результате был получен экспрессионный вектор pET_Tsib0319, обеспечивающий продукцию рекомбинантаого фермента, TsAdh319, содержащего N-концевой (His)6 - таг, полилинкер и последовательность TSIB_0319.Primers TSIB0319-XhoI (GTTCTCGAGATGAAGGTTGCTGTGATAACAGGG) and TSIB0319-BamHI (GCTGGATCCTCAGTATTCTGGTCTCTGGTAGACGG) were used for PCR amplification of the full-length Tsib_0319 s gene, T. template was used. The resulting fragment was treated with restriction enzymes XhoI and BamHI and cloned at the XhoI and BamHI sites in the expression vector pET-15b, allowing expression of the target protein fused to 6 amino acid residues of histidine at the N-terminus. As a result, the expression vector pET_Tsib0319 was obtained, providing the production of the recombinant enzyme, TsAdh319, containing the N-terminal (His) 6 tag, polylinker and the sequence TSIB_0319.

Для продукции рекомбинантной алкогольдегидрогеназы TsAdh319 экспрессионным вектором pET_Tsib0319 трансформировали штамм Е. coli Rosetta-gami (DE3). Указанный штамм, содержащий pET_Tsib0319, выращивали в среде LB с добавлением ампициллина (100 мг/л) и хлорамфеникола (20 мг/л) на шейкере при 37°С до середины логарифмической фазы роста (OD600 ~0.5), затем индуцировали синтез рекомбинантного белка внося изопропил-β-D-тиогалактопиранозид (ИПТГ) до 1 мМ, и продолжали выращивать культуру в течение 15 ч при 37°С.For the production of recombinant alcohol dehydrogenase TsAdh319, the E. coli Rosetta-gami strain (DE3) was transformed with the expression vector pET_Tsib0319. The indicated strain containing pET_Tsib0319 was grown in LB medium with the addition of ampicillin (100 mg / l) and chloramphenicol (20 mg / l) on a shaker at 37 ° C until the middle of the logarithmic growth phase (OD 600 ~ 0.5), then the synthesis of recombinant protein was induced introducing isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) up to 1 mm, and continued to grow the culture for 15 hours at 37 ° C.

Клетки штамма-продуцента собирали центрифугированием, ресуспендировали в буфере, содержащем 50 mM Tris (рН 7.5), 200 mM NaCl, 20 mM имидазола, 10% (v/v) глицерина, 10 mM β-меркаптоэтанол, 0.1% (v/v) Triton X-100, ImM PMSF, и лизировали, обрабатывая ультразвуком. Клеточный экстракт центрифугировали в течение 25 мин при 10000 g, супернатант наносили на аффинную колонку Hi-Trap chelating HP (1ml), уравновешенную буфером, содержащим 50 mM Tris (рН 7.5), 500 mM NaCl, 20 mM имидазола с добавлением 0.1% (v/v) Triton X-100. Рекомбинантный белок TsAdh319, содержащий (His)6-таг, элюировали линейным градиентом (от 20 до 500 mM) имидазола в том же буфере без добавления Triton Х-100. Активную фракцию далее концентрировали в центрифужных концентраторах (Millipore) и дочищали гель фильтрацией на колонке Superdex 200 10/300 GL (Amersham), уравновешенной буфером, содержащим 50 mM Tris (рН 7.5) и 200 mM NaCl. Чистый активный препарат TsAdh319 хранили при 4°С в том же буфере.Producer strain cells were harvested by centrifugation, resuspended in buffer containing 50 mM Tris (pH 7.5), 200 mM NaCl, 20 mM imidazole, 10% (v / v) glycerol, 10 mM β-mercaptoethanol, 0.1% (v / v) Triton X-100, ImM PMSF, and lysed by sonication. The cell extract was centrifuged for 25 min at 10,000 g, the supernatant was applied to a Hi-Trap chelating HP affinity column (1ml), equilibrated with buffer containing 50 mM Tris (pH 7.5), 500 mM NaCl, 20 mM imidazole with 0.1% addition (v / v) Triton X-100. The recombinant TsAdh319 protein containing (His) 6 tag was eluted with a linear gradient (20 to 500 mM) of imidazole in the same buffer without the addition of Triton X-100. The active fraction was further concentrated in centrifugal concentrators (Millipore) and the gel was purified by filtration on a Superdex 200 10/300 GL column (Amersham), equilibrated with buffer containing 50 mM Tris (pH 7.5) and 200 mM NaCl. The pure active preparation TsAdh319 was stored at 4 ° C in the same buffer.

Гомогенность препарата TsAdh319 и соответствие молекулярного веса рекомбинантного белка расчетному значению 28.7 кД была подтверждена при помощи SDS/PAGE (фиг.1).The homogeneity of the TsAdh319 preparation and the correspondence of the molecular weight of the recombinant protein to the calculated value of 28.7 kD was confirmed by SDS / PAGE (Fig. 1).

Пример 3. Субстратная специфичность и кинетические характеристики TsAdh319.Example 3. Substrate specificity and kinetic characteristics of TsAdh319.

Короткоцепочечные алкогольдегидрогеназы относятся к семейству NADP-зависимых оксидоредуктаз, которые в прямой реакции окисляют спирты до альдегидов и кетонов, а в обратной - восстанавливают альдегиды и кетоны до спиртов.Short chain alcohol dehydrogenases belong to the family of NADP-dependent oxidoreductases, which in the direct reaction oxidize alcohols to aldehydes and ketones, and in the opposite, they reduce aldehydes and ketones to alcohols.

Для характеристики субстратной специфичности фермента TsAdh319 в прямой реакции окисления использовали ряд первичных, вторичных, ароматических спиртов, полиолов и сахаров (Табл. 1). Реакции проводили при температуре 60°С в 50 мМ глицин/NaOH буфере рН 10.5 с добавлением 0.3 мМ NADP и субстрата в концентрации 250 мМ (моно- и дисахариды - в концентрации 50 мМ). Реакцию инициировали добавлением 15-35 мкг фермента в 2 мл термостатированной реакционной смеси. Скорость реакции контролировали по восстановлению NADP на длине волны 340 нм на спектрофотометре Helios Alfa (Thermosystems), снабженном термостатируемым кюветным отделением. За единицу активности принимали количество фермента, необходимое для окисления (или восстановление в обратной реакции) 1 мкмоль NADPH (или NADP) в минуту. В приведенных выше условиях для прямой реакции линейность соблюдалась в интервале концентрации фермента 7-40 мкг/мл в реакционной смеси, что позволило далее анализировать скорости как прямой, так и обратной реакции по схеме Михаэлиса-Ментен. Было установлено, что фермент имеет широкую субстратную специфичность. В реакции окисления наибольшая активность наблюдалась с 2-пропанолом (Vmax, 1.1 ед/мг) и бензиловым спиртом. TsAdh319 проявляла также высокую активность в реакциях окисления D-арабинозы и D-ксилозы при концентрациях субстрата в 5 раз ниже, чем в стандартной реакции с 2-пропанолом (Табл. 1). Окисления 2-пропанола в присутствии NAD не наблюдалось, что подтвердило специфичность алкогольдегидрогеназы к NADP.To characterize the substrate specificity of the TsAdh319 enzyme in the direct oxidation reaction, a number of primary, secondary, aromatic alcohols, polyols and sugars were used (Table 1). Reactions were carried out at a temperature of 60 ° C in 50 mM glycine / NaOH buffer pH 10.5 with the addition of 0.3 mM NADP and substrate at a concentration of 250 mM (mono and disaccharides at a concentration of 50 mM). The reaction was initiated by adding 15-35 μg of the enzyme in 2 ml of thermostated reaction mixture. The reaction rate was monitored by reconstructing NADP at a wavelength of 340 nm using a Helios Alfa spectrophotometer (Thermosystems) equipped with a thermostatically controlled cell compartment. The unit of activity was taken as the amount of enzyme required for oxidation (or reduction in the reverse reaction) of 1 μmol NADPH (or NADP) per minute. Under the above conditions, for the direct reaction, linearity was observed in the range of the enzyme concentration of 7–40 μg / ml in the reaction mixture, which made it possible to further analyze the rates of both the direct and reverse reactions according to the Michaelis-Menten scheme. It was found that the enzyme has a broad substrate specificity. In the oxidation reaction, the highest activity was observed with 2-propanol (V max , 1.1 u / mg) and benzyl alcohol. TsAdh319 was also highly active in the oxidation reactions of D-arabinose and D-xylose at substrate concentrations 5 times lower than in the standard reaction with 2-propanol (Table 1). Oxidation of 2-propanol in the presence of NAD was not observed, which confirmed the specificity of alcohol dehydrogenase to NADP.

Алкогольдегидрогеза TsAdh319 обладает стереоселективностью, о чем свидетельствует вдвое более высокая скорость ферментативного окислении (S)-(+)-2-бутанола по сравнению с (RS)-(±)-2-бутанолом. Еще более высокая стереоселективность была показана в реакции окисления моносахаридов (10-кратная разница в активности относительно D-и L-арабинозы, Табл. 1).Alcohol dehydrogenase TsAdh319 has stereoselectivity, as evidenced by the twice higher rate of enzymatic oxidation of (S) - (+) - 2-butanol compared to (RS) - (±) -2-butanol. An even higher stereoselectivity was shown in the oxidation reaction of monosaccharides (10-fold difference in activity relative to D- and L-arabinose, Table 1).

Таблица 1.Table 1. Активность алкогольдегидрогеназы TsAdh319 в реакциях окисления.The activity of alcohol dehydrogenase TsAdh319 in oxidation reactions. СубстратSubstrate Относительная активность (%)Relative activity (%) МетанолMethanol 00 2-метоксиэтанол2-methoxyethanol 00 ЭтанолEthanol 3636 1-бутанол1-butanol 8080 2-пропанол2-propanol 100one hundred (RS)-(±)-2-бутанол(RS) - (±) -2-butanol 8686 (S)-(+)-2-бутанол(S) - (+) - 2-butanol 196196 2-пентанол2-pentanol 6767 1-фенилметанол1-phenylmethanol 180180 1.3-бутандиол1.3-butanediol 9191 ЭтиленгликольEthylene glycol 00 ГлицеринGlycerol 1616 D-АрабинозаD-arabinose 200200 L-АрабинозаL-arabinose 1717 D-КсилозаD-xylose 246246 D-РибозаD-Ribose 3535 D-ГлюкозаD-Glucose 146146 D-МаннозаD-mannose 4848 D-ГалактозаD-galactose 00 ЦеллобиозаCellobiosis 7171

Реакции восстановления проводили при температуре 60°С в 100 мМ натрий-фосфатном буфере рН 7.0 с добавлением 0.3 мМ NADPH и субстрата в концентрации 250 мМ (моносахаридов - в концентрации 50 мМ). Реакцию инициировали добавлением фермента (20-40 мкг) в 2 мл предварительно термостатированной реакционной смеси. Скорость реакции контролировали по окислению NADPH на длине волны 340 нм. Субстратную специфичность TsAdh319 определяли по восстановлению альдегидов, кетонов, моносахаридов и др. (Табл. 2). Фермент проявлял максимальную активность в реакции восстановления диметилглиоксаля (5.6 ед/мг) и метилглиоксаля (2.2 ед/мг). В отличие от прямой реакции окисления, TsAdh319 не проявляла активность в реакции восстановления моносахаридов (Табл. 2). В таблице 3 представлены кинетические характеристики TsAdh319, определенные для реакций с наиболее эффективно используемыми субстратами.The reduction reactions were carried out at a temperature of 60 ° С in 100 mM sodium phosphate buffer pH 7.0 with the addition of 0.3 mM NADPH and substrate at a concentration of 250 mM (monosaccharides at a concentration of 50 mM). The reaction was initiated by the addition of an enzyme (20-40 μg) in 2 ml of a pre-thermostated reaction mixture. The reaction rate was monitored by the oxidation of NADPH at a wavelength of 340 nm. The substrate specificity of TsAdh319 was determined by the reduction of aldehydes, ketones, monosaccharides, etc. (Table 2). The enzyme showed maximum activity in the reduction reaction of dimethylglyoxal (5.6 units / mg) and methylglyoxal (2.2 units / mg). Unlike the direct oxidation reaction, TsAdh319 was not active in the reduction reaction of monosaccharides (Table 2). Table 3 presents the kinetic characteristics of TsAdh319, determined for reactions with the most efficiently used substrates.

Таблица 2.Table 2. Активность алкогольдегидрогеназы TsAdh319 в реакциях восстановления.Alcohol dehydrogenase TsAdh319 activity in reduction reactions. СубстратSubstrate Относительная активность (%)Relative activity (%) МетилглиоксальMethylglyoxal 100one hundred ДиметилглиоксальDimethylglyoxal 270270 Глиоксалевая кислотаGlyoxalic acid 3636 АцетонAcetone 00 ЦиклопентанонCyclopentanone 00 ЦиклогексанонCyclohexanone 4four 3-метил-2-пентанон3-methyl-2-pentanone 1313 D-АрабинозаD-arabinose 00 D-КсилозаD-Xylose 00 D-ГлюкозаD-Glucose 00 ЦеллобиозаCellobiosis 00

Таблица 3.Table 3. Кинетические характеристики алкогольдегидрогеназы TsAdh319.Kinetic characteristics of alcohol dehydrogenase TsAdh319. Кофактор или субстратCofactor or substrate Km (mM)K m (mM) Vmax (ед/мг)V max (u / mg) kcat (s-1)k cat (s -1 ) NADPa NADP a 0.022±0.0020.022 ± 0.002 0.94±0.020.94 ± 0.02 0.45±0.010.45 ± 0.01 NADPHb NADPH b 0.020±0.0030.020 ± 0.003 3.16±0.113.16 ± 0.11 1.51±0.051.51 ± 0.05 2-пропанол2-propanol 168±29168 ± 29 1.10±0.091.10 ± 0.09 0.53±0.040.53 ± 0.04 D-КсилозаD-Xylose 54.4±7.454.4 ± 7.4 1.47±0.091.47 ± 0.09 0.70±0.040.70 ± 0.04 МетилглиоксальMethylglyoxal 17.75±3.3817.75 ± 3.38 4.26±0.404.26 ± 0.40 2.04±0.192.04 ± 0.19 а в качестве субстрата использован 2-пропанол. and 2-propanol was used as a substrate. b в качестве субстрата использован метилглиоксаль. b Methylglyoxal was used as a substrate.

Пример 4. Влияние рН, концентрации солей, ионов металлов и хелатирующих агентов на активность алкогольдегидрогеназы TsAdh319.Example 4. The effect of pH, the concentration of salts, metal ions and chelating agents on the activity of TsAdh319 alcohol dehydrogenase.

Для определения рН-оптимума реакций окисления и восстановления (соответственно, с 2-пропанолом и метилглиоксалем) использовали фосфатный (100 mM, диапазон рН 5.0-8.5) или глициновый (50 mM, диапазон рН 8.5-11.0) буферы, реакцию проводили в стандартных условиях при 60°С.Было установлено (фиг.2), что для реакции окисления спиртов требуется щелочной рН (более 10, оптимум при рН 11). Реакция восстановления имеет относительно узкий диапазон рН вблизи нейтрального (оптимум при рН 6.5-8.5). Влияние солей на активность фермента было охарактеризовано в стандартных условиях реакциях, в присутствии 200-600 мМ NaCl или KCl. Было установлено, что активность фермента не только не ингибируется солями, но что повышение концентрации NaCl до 600 мМ примерно вдвое увеличивает скорости окисления 2-пропанола (Табл. 4) и восстановления метилглиоксаля, меньший эффект наблюдался при добавлении KCl.To determine the pH optimum of the oxidation and reduction reactions (with 2-propanol and methylglyoxal, respectively), phosphate (100 mM, pH range 5.0–8.5) or glycine (50 mM, pH range 8.5–11.0) buffers were used; the reaction was carried out under standard conditions at 60 ° C. It was found (figure 2) that the alkaline pH is required for the alcohol oxidation reaction (more than 10, optimum at pH 11). The reduction reaction has a relatively narrow pH range near neutral (optimum at pH 6.5-8.5). The effect of salts on enzyme activity was characterized under standard reaction conditions in the presence of 200-600 mM NaCl or KCl. It was found that the enzyme activity is not only not inhibited by salts, but that an increase in the concentration of NaCl to 600 mM doubles the rate of oxidation of 2-propanol (Table 4) and the reduction of methylglyoxal, a smaller effect was observed with the addition of KCl.

Таблица 4.Table 4. Влияние солей, ионов металлов и хелатирующих агентов на активность алкогольдегидрогеназы TsAdh319.The effect of salts, metal ions and chelating agents on the activity of TsAdh319 alcohol dehydrogenase. добавленное веществоadded substance концентрация (мМ)concentration (mm) Относительная активность (%)Relative activity (%) -- -- 100one hundred NaClNaCl 200200 160160 400400 206206 600600 227227 KClKcl 600600 147147 MgCl2 MgCl 2 1010 7878 CoCl2 CoCl 2 1010 105105 NiSO4 NiSO 4 1010 100one hundred ZnSO4 ZnSO 4 1010 7979 FeSO4 FeSO 4 1010 7474 EDTAEDTA 1one 100one hundred 55 8080

Для изучения возможного влияния ионов металлов на активность TsAdh319 фермент прединкубировали в буфере, содержащем 10 мМ соответствующей соли металла, а затем определяли активность фермента в стандартной реакции при 60°С в присутствии 1 мМ соли металла. Было установлено (Табл. 4), что двухвалентные катионы Mg+2, Zn+2, Fe+2 Ni+2 и Со+2 не оказывают существенного ингибирующего или активирующего эффекта на активность TsAdh319 в реакции окисления. Для оценки влияния хелатирующих агентов на активность TsAdh319 в реакцию вносили EDTA в концентрации 1 или 5 мМ. Было установлено, что EDTA не оказывает существенного влияния на активность фермента.To study the possible effect of metal ions on the activity of TsAdh319, the enzyme was preincubated in a buffer containing 10 mM of the corresponding metal salt, and then the enzyme activity was determined in the standard reaction at 60 ° C in the presence of 1 mM metal salt. It was found (Table 4) that the divalent cations Mg +2 , Zn +2 , Fe +2 Ni +2 and Co +2 do not have a significant inhibitory or activating effect on the activity of TsAdh319 in the oxidation reaction. To assess the effect of chelating agents on the activity of TsAdh319, EDTA was added to the reaction at a concentration of 1 or 5 mM. It was found that EDTA does not have a significant effect on enzyme activity.

Пример 5. Температурный оптимум и термостабильность алкогольдегидрогеназы TsAdh319.Example 5. The temperature optimum and thermal stability of alcohol dehydrogenase TsAdh319.

Зависимость ферментативной активности TsAdh319 от температуры определяли в реакции окисления 2-пропанола. Реакцию проводили в 50 мМ глицин/NaOH буфере рН 10.5, 0.3 мМ NADP и 250 мМ изопропанола при разных температурах, изменение оптической плотности на длине волны 340 нм регистрировали в течение 2 мин. Реакцию инициировали добавлением 20 мкг фермента в предварительно термостатированную реакционную смесь. Было установлено (Фиг.3а), что активность TsAdh319 в реакции окисления изопропанола непрерывно возрастает при увеличении температуры от 40°С (0.09 ед/мг) до 100°С (7.3 ед/мг). Таким образом, температурный оптимум фермента превышает 100°С.The temperature dependence of the enzymatic activity of TsAdh319 was determined in the oxidation reaction of 2-propanol. The reaction was carried out in 50 mM glycine / NaOH buffer pH 10.5, 0.3 mM NADP and 250 mM isopropanol at different temperatures; the change in optical density at a wavelength of 340 nm was recorded for 2 min. The reaction was initiated by adding 20 μg of the enzyme to the pre-thermostated reaction mixture. It was found (Figa) that the activity of TsAdh319 in the oxidation reaction of isopropanol continuously increases with increasing temperature from 40 ° C (0.09 units / mg) to 100 ° C (7.3 units / mg). Thus, the temperature optimum of the enzyme exceeds 100 ° C.

Для характеристики термостабильности алкогольдегидрогеназы TsAdh319 раствор фермента (0.4 мг/мл) в буфере, содержащем 50 mM Tris (рН 7.5) и 200 mM NaCl, инкубировали различное время при температурах 70, 80, 90 или 100°С. После инкубации активность TsAdh319 определяли в стандартной реакции окисления 2-пропанола при 60°С (фиг.3б). Было показано, что фермент обладает высокой термостабильностью: инкубация при 70°С или 80°С не только не снижает, но даже увеличивает активность фермента. Время полуинактивации TsAdh319 при температуре 90°С составляет 2 часа, а при температуре 100°С - 1 час. Таким образом, среди известных короткоцепочечных алкогольдегидрогеназ TsAdh319 имеет наиболее высокий температурный оптимум и является наиболее термостабильной.To characterize the thermal stability of TsAdh319 alcohol dehydrogenase, an enzyme solution (0.4 mg / ml) in a buffer containing 50 mM Tris (pH 7.5) and 200 mM NaCl was incubated for different times at temperatures of 70, 80, 90, or 100 ° С. After incubation, the activity of TsAdh319 was determined in the standard oxidation reaction of 2-propanol at 60 ° C (Fig.3b). It was shown that the enzyme has high thermal stability: incubation at 70 ° C or 80 ° C not only does not reduce, but even increases the activity of the enzyme. The half-inactivation time of TsAdh319 at a temperature of 90 ° С is 2 hours, and at a temperature of 100 ° С - 1 hour. Thus, among the known short-chain alcohol dehydrogenases, TsAdh319 has the highest temperature optimum and is the most thermostable.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (2)

1. Рекомбинантная термостабильная алкогольдегидрогеназа TsAdh319 из археи Thermococcus sibiricus, проявляющая активность в реакциях окисления спиртов и сахаров до соответствующих альдегидов и кетонов и в обратных реакциях восстановления альдегидов и кетонов при температурах до 100°С, состоящая из 234 аминокислот и содержащая аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, полученная из рекомбинантного штамма Escherichia coli.1. Recombinant thermostable alcohol dehydrogenase TsAdh319 from the archaea Thermococcus sibiricus, which is active in the oxidation of alcohols and sugars to the corresponding aldehydes and ketones and in the reverse reactions of the reduction of aldehydes and ketones at temperatures up to 100 ° C, consisting of 234 amino acids and containing the amino acid sequence of SEQ ID NO : 2, obtained from a recombinant strain of Escherichia coli. 2. Выделенная нуклеотидная последовательность ДНК, кодирующая термостабильную алкогольдегидрогеназу по п.1, включающая нуклеотидную последовательность SEQ ID NO:1. 2. The selected DNA nucleotide sequence encoding the thermostable alcohol dehydrogenase according to claim 1, including the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
RU2009138185/10A 2009-10-16 2009-10-16 Thermostable alcoholdehydrogenase from archaea thermococcus sibiricus RU2413766C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138185/10A RU2413766C1 (en) 2009-10-16 2009-10-16 Thermostable alcoholdehydrogenase from archaea thermococcus sibiricus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138185/10A RU2413766C1 (en) 2009-10-16 2009-10-16 Thermostable alcoholdehydrogenase from archaea thermococcus sibiricus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2413766C1 true RU2413766C1 (en) 2011-03-10

Family

ID=46311126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009138185/10A RU2413766C1 (en) 2009-10-16 2009-10-16 Thermostable alcoholdehydrogenase from archaea thermococcus sibiricus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2413766C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112391427A (en) * 2020-11-02 2021-02-23 河南师范大学 Method for catalyzing nucleoside to synthesize arabinoside by using NsGfo oxidoreductase

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VAN DER OOST J et.al. Genetic and biochemical characterization of a short-chain alcohol dehydrogenase from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus furiosus. Eur J Biochem. 2001 May;268(10):3062-8. ANTOINE E et.al. Cloning and over-expression in Escherichia coli of the gene encoding NADPH group III alcohol dehydrogenase from Thermococcus hydrothermalis. Characterization and comparison of the native and the recombinant enzymes. Eur J Biochem. 1999 Sep; 264(3): 880-9. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112391427A (en) * 2020-11-02 2021-02-23 河南师范大学 Method for catalyzing nucleoside to synthesize arabinoside by using NsGfo oxidoreductase

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bertsch et al. A novel route for ethanol oxidation in the acetogenic bacterium Acetobacterium woodii: the acetaldehyde/ethanol dehydrogenase pathway
Graentzdoerffer et al. Molecular and biochemical characterization of two tungsten-and selenium-containing formate dehydrogenases from Eubacterium acidaminophilum that are associated with components of an iron-only hydrogenase
Adams Enzymes and proteins from organisms that grow near and above 100 C
Johannes et al. Directed evolution of a thermostable phosphite dehydrogenase for NAD (P) H regeneration
Shaw et al. Identification of the [FeFe]-hydrogenase responsible for hydrogen generation in Thermoanaerobacterium saccharolyticum and demonstration of increased ethanol yield via hydrogenase knockout
Machielsen et al. Production and characterization of a thermostable alcohol dehydrogenase that belongs to the aldo-keto reductase superfamily
Wang et al. Characterization of a stereospecific acetoin (diacetyl) reductase from Rhodococcus erythropolis WZ010 and its application for the synthesis of (2 S, 3 S)-2, 3-butanediol
Ying et al. Characterization of a zinc-containing alcohol dehydrogenase with stereoselectivity from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus guaymasensis
KR19990087330A (en) Cloning and Expression of the Gene Encoding Secondary Alcohol Dehydrogenase of Thermoaerobacter Ethanolicus 39E and Biochemical Characterization of the Enzyme
US20090203096A1 (en) Process for Production of Optically Active Alcohol
Guagliardi et al. Purification and characterization of the alcohol dehydrogenase from a novel strain of Bacillus stearothermophilus growing at 70 C
US8476051B2 (en) Thermostable alcohol dehydrogenase derived from Thermococcus guaymasensis
Solanki et al. Extreme makeover: Engineering the activity of a thermostable alcohol dehydrogenase (AdhD) from Pyrococcus furiosus
Hirakawa et al. Properties of an alcohol dehydrogenase from the hyperthermophilic archaeon Aeropyrum pernix K1
Stekhanova et al. Characterization of a thermostable short-chain alcohol dehydrogenase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus sibiricus
Machielsen et al. Laboratory evolution of Pyrococcus furiosus alcohol dehydrogenase to improve the production of (2S, 5S)-hexanediol at moderate temperatures
Ying et al. Purification and characterization of an iron-containing alcohol dehydrogenase in extremely thermophilic bacterium Thermotoga hypogea
Reher et al. Glyceraldehyde dehydrogenases from the thermoacidophilic euryarchaeota Picrophilus torridus and Thermoplasma acidophilum, key enzymes of the non-phosphorylative Entner–Doudoroff pathway, constitute a novel enzyme family within the aldehyde dehydrogenase superfamily
Kazuoka et al. A cold-active and thermostable alcohol dehydrogenase of a psychrotorelant from Antarctic seawater, Flavobacterium frigidimaris KUC-1
RU2413766C1 (en) Thermostable alcoholdehydrogenase from archaea thermococcus sibiricus
Yamamoto et al. Novel chiral tool,(R)-2-octanol dehydrogenase, from Pichia finlandica: purification, gene cloning, and application for optically active α-haloalcohols
US20240093245A1 (en) Compositions and methods for converting methanol into hydrogen peroxide and carbon dioxide
Hess et al. Archaeal alcohol dehydrogenase active at increased temperatures and in the presence of organic solvents
US20020037564A1 (en) Hyperthermophilic enzymes for industrial chemical redox reactions: a method for biofuel ethanol production
Ohshima et al. The Sulfolobus tokodaii gene ST1704 codes highly thermostable glucose dehydrogenase

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110907

PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180928

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201017