Letter 細胞：クロストリジウム属のアミノ酸発酵におけるアリルケチルラジカル中間体 2008年3月13日 Nature 452, 7184 doi: 10.1038/nature06637 ヒトの病原細菌であるClostridium difficileは、嫌気的条件下でのL-ロイシンの発酵によるアンモニア、CO2、3-メチルブタン酸、および4-メチルペンタン酸の生成によって生育する。4-メチルペンタン酸への還元反応は(R)-2-ヒドロキシ-4-メチルペンタノイルCoAの脱水による4-メチルペント-2-エノイルCoAの生成によって進むが、この段階は化学的に非常に起こりにくい。鉄-硫黄クラスター含有デヒドラターゼが触媒するこの反応はケチルラジカルが仲介すると考えられているが、この反応には、ニトロゲナーゼの鉄タンパク質と機能的に類似した2番目の鉄-硫黄タンパク質からのATP依存性電子移動による活性化が必要である。今回我々は、同位体標識(R)-2-ヒドロキシ-4-メチルペンタノイルCoA種を用いた電子常磁性共鳴法により、反応産物と関連があり、酵素に結合していて反応速度論的な要求を充たすアリルケチルラジカルを同定した。さらに、酵素が、基質類似体である2-ヒドロキシペント-4-エノイルCoAから安定なペンタジエノイルケチルラジカルを生成することもわかった。これは、提案されている反応機作を裏付けている。また、嫌気細菌がもつその他の2-ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼや関連するベンゾイルCoAレダクターゼもケチルラジカル中間体を用いていることが、今回の結果から示唆される。補酵素B12、S-アデノシルメチオニンや酸素などのラジカル生成体が存在しないことから、これらの酵素は生化学分野で前例のないものといえる。 Full Text PDF 目次へ戻る
