LACTATE-DEHYDROGENASE FROM THE EXTREME HALOPHILIC ARCHAEBACTERIUM HALOBACTERIUM-MARISMORTUI

D-LactatDehydrogenase aus dem extrem halophilen Archaebakterium Halobacterium marismortui wurde durch Ammoniumsulfat-Fraktionierung, hydrophobe Chromatographie und Ionenaustausch-Chromatographie gereinigt. Gelfiltration und Aktivitätstransport in der Ultrazentrifuge weisen für das native Enzym unter den Bedingungen des enzymatischen Tests auf dimere Quartärstruktur mit einer Untereinheiten-Molekularmasse von etwa 36 kDa hin. Die katalytische Funktion des Enzyms erfordert hohe Salzkonzentrationen. Optimalbedingungen für die enzymatische Aktivität sind: 4m NaCl (KCl), pH 6-8, 50 °C. Die MichaelisKonstanten für das Coenzym und das Substrat unter Optimalbedingungen der enzymatischen Aktivität betragen Km,NADH = 0.070mM und iCm,pyruvat = 4.5mM. Wie im Falle anderer d-spezifischer bakterieller LactatDehydrogenasen besitzen Fructose- 1,6-bisphosphat und zweiwertige Kationen (Mg2®, Mn2®) keinen Einfluß auf die katalytische Funktion des Enzyms. Bei niedrigen Salzkonzentrationen (< 1m), ebenso wie bei niedrigem pH und in Anwesenheit hoher Konzentrationen an chaotropen Lösungskomponenten erfolgt Denaturierung; die vollständige Inaktivierung bei Salzkonzentrationen < 1m ist von Dissoziation begleitet. Die Temperaturabhängigkeit der Enzymaktivität ist durch ein nichtlineares Arrhenius-Profil charakterisiert; die Aktivierungsenergien unterhalb und oberhalb ca. 30 °C betragen ca. 90 und 25 kJ/mol. Zusätzlich zu seinen halophilen Eigenschaften zeigt das Enzym anomale thermische Stabilität: Denaturierung erfolgt erst oberhalb 55 °C. Die Halbwertszeiten der thermischen Desaktivierung bei 70 bzw. 75 °C betragen 300 bzw. 15 min. Das pH-Optimum der Stabilität liegt bei pH 7.5-9.0. © 1990, Walter de Gruyter. Alle Rechte vorbehalten.