ИСТИНА

Формиатдегидрогеназы (КФ 1.2.1.2, ФДГ) играют важную роль в снабжении клеткой энергии при росте микроорганизмов на метаноле, а также в патогенах и растениях при стрессовых воздействиях. На практике фермент широко используется в процессах синтеза хиральных соединений с помощью оксидоредуктаз (например, получение трет-L-лейцина для производства пептидых антибиотиков) В нашей лаборатории проводятся систематические исследования ФДГ из разных источников. Были клонированы клонированы и исследованы ФДГ из метанол-утилизирующих бактерий Pseudomonas sp.101, Mycobacterium vaccae N10, Moraxella sp.C1, патогена Staphylococcus aureus, дрожжей Candida boidinii, растений Arabidopsis thaliana и сои Glycine max. Также недавно нами были клонированы и экспрессированы в клетках E.coli гены ФДГ из термотолерантных дрожжей Ogataea parapolymorpha (ОраФДГ) и мха Physcomitrella patens (PpaФДГ). Метилотрофные дрожжи O.parapolymorpha используются в промышленности как «фабрика» рекомбинантных ферментов. Исследование свойств ОраФДГ показало, что этот фермент имеет самую высокую термостабильность среди эукариотических ФДГ и одни из самых низких значений КМ как по NAD+, так и по формиату. После поиска условий кристаллизации был решена структура апо-ОраФДГ. Методом рационального дизайна были получены мутанты с более температурной и химической стабильностью. Для многоточечного мутанта удалось получить кристаллы и решить структуру холо-ОраФДГ. Фермент бы успешно использован для разработки метода определения микроколичеств NAD+ в биологических образцах [1]. РраФДГ была первой формиадегдирогеназой, клонированной из низших растений и было показано, что у него один из самых длинных сигнальных пептидов, необходимых для транспорта фермента в митохондрии. Впервые в мире удалось проэкспрессировать про-РраФДГ в E.coli в активной форме. Последовательность, кодирующая сигнальный пептид, была удалена из гена ppafdh. “Maturated” РраФДГ была закристаллизована и были решены структуры апо- и холо-форм фермента. Методом направленного мутагенеза получен фермент с более высокой термостабильностью. Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 18-34-20098_мол_вед). Литература 1. Artiukhov A.V., Pometun A.A., Zubanova S.A., Tishkov V.I., Bunik V.I. Advantages of formate dehydrogenase reaction for efficient NAD+ quantification in biological samples. Analytical Biochemistry, 2020, v.603, art 113797. DOI: 10.1016/j.ab.2020.113797.