Characterization of Thermostable Hydantoinases Cloned from Geobacillus stearothermophilus

Recombinant hydantoinases are thermostable metallo-dependent enzymes, which exhibit D-stereospecificity and show high affinity for dihydrouracil and dihydrothimine and no for dihydroorotic acid. The protein sequences are closer to eukaryotic dihydropyrimidinase than to bacterial dihydroorotase and other cyclic amidohydrolases. Analysis total and large plasmid DNAs separated by pulsed-field gel electrophoresis and hybridized with specific molecular probes revealed that the hydantoinase gene is located on chromosome in both strains. The data presented show that hydantoinase is involved in pyrimidine reductive degradation pathway in G. stearothermophilus. Ցույց է տրվել, որ ռեկոմբինանտ հիդանտոինազները ջերմակայուն, մետաղ- կախյալ, D-ստերեոսպեցիֆիկ ֆերմենտներ են և ունեն բարձր խնամակցություն դիհիդրոուրացիլի և դիհիդրոթիմինի նկատմամբ և չեն փոխազդում դիհիդրոօրոտաթթվի հետ: Սպիտակուցների առաջնային հաջորդականություններն ավելի մոտ են էուկարիոտների դիհիդրոպիրիմիդինազին, քան բակտերիալ դիհիդրոօրոտազին և այլ ցիկլիկ ամիդոհիդրոլազների հաջորդականություններին: Քրոմոսոմային և խոշոր պլազմիդային ԴՆԹ-երի ուսումնասիրումը, որոնք բաժանվել են “Pulsed-Field Gel Electrophoresis” մեթոդով և հիբրիդացվել սպեցիֆիկ մոլեկուլային նմուշներին, ցույց է տվել հիդանտոինազ գենի քրոմոսոմային բույթը: Ներկայացված տվյալները ցույց են տալիս, որ հիդանտոինազը ընդգրկված է G. stearothermophilus-ի պիրիմիդինների ճեղքման ուղղում: Показано, что рекомбинантные гидантоиназы являются термостабильными, металлозависимыми и D-стереоспецифичными ферментами. Первичная последовательность белков более схожа с дигидропиримидиназами эукариотов, чем с бактериальными дигидрооротазами и другими циклическими амидогидролазами. Анализ хромосомной и больших плазмидных ДНК (обнаруженных в этих штаммах), обработанных эндонуклеазами рестрикции, разделенных методом “Pulsed- Field Gel Electrophoresis” и гибридизированных со специфичными молекулярными пробами, указал на хромосомальную природу гена гидантоиназы. Показано, что гидантоиназа участвует в редуктивном пути деградации пиримидинов в G. stearothermophilus.