Метаболизм тирозина у Vibrio tyrosinaticus


Продолжались исследования превращения тирозина штаммом Vibrio tyrosinaticus АТСС 19378, который был выделен еще Бейеринком. Повышенный интерес к этому объекту и присущему ему процессу объясняется главным образом нуждами быстро развивающегося производства L-ДОФА с помощью микроорганизмов (см. гл. 5). Из обшей характеристики тирозинаэной реакции V. ty- rosinaticus отметим ингибирующее действие L-аскорбиновой, арабоаскорбиновой и лимонной кислот, а также 5-кетофруктозы и гидразина на второй этап превращения L-тирозина в меланин (окисление L-ДОФА в L-ДОФАхиион). Подавляли меланиногенез и некоторые серусодержащие родуктанты, блокирующие его первый этап (гидроксилирование L-тирозина в L-ДОФА). Было показано также, что D-форма тирозина и m-тирозин практически не могли служить субстратами для тирозиназы V. tyrosinaticus, равно как и пирокатехин и L-фенилаланин. В то же время некоторые производные L-тирозина превращались в соответствующие производные L-ДОФА на 21-74% (в молярном соотношении) [Yoshida et al., 1973].

Фермент Vibrio tyrosinaticus ATCC 19378 оказался первой тирозиназой эубактерий, которая была довольно подробно изучена, будучи выделеной в высокоочщенном состоянии [Pomerantz, Murthy, 1974].

Эксперименты с неочищенным ультразвуковым экстрактом клеток показали, что из системы, содержащей тирозин как субстрат, можно было, кроме ДОФА, выделить также и 3,4-диоксифенилпировиноградную и параоксифенилпировиноградную кислоты, а также какие- то другие неидентифицированные, но предположительно происходящие из тирозина соединения. Однако на третьей стадии очистки все ферменты, конкурирующие с тирозиназой за тирозин и ДОФА, удалялись и можно было показать, что из (3,5-3Н)-тирозина образуются теперь уже эквивалентные количества (3Н)-ДОФА и 3НОН. Эта стехиометрия реакции наряду с дальнейшим образованием ДОФАхрома из ДОФА свидетельствовала о том, что активность препаратов третьей и четвертой ступеней очистки является типично тирозиназной. Другими словами, тирозингидроксилазная и ДОФАоксидазная активности были присущи одному и тому же белку. Существование лаг-периода при конверсии L-тирозина в L-ДОФАхром и L-тирозина в L-ДОФА рассматривалось как результат недостаточного насыщения фермента кофактором (ДОФА), необходимым для гидроксилирования тирозина. Меньшая длительность этого периода у бактериального фермента по сравнению с ферментами млекопитающих определяется, по мнению авторов, его более тесной связью с ДОФА.