過塩素酸還元酵素

過塩素酸還元酵素は、以下の化学反応を触媒する酵素です。

ClO ₄ ⁻ + 2 AH ₂ ClO ₂ ⁻ + 2 A + 2 H ₂ O${\displaystyle \rightleftharpoons }$

そして

ClO ₃ ⁻ + AH ₂ ClO ₂ ⁻ + A + H ₂ O${\displaystyle \rightleftharpoons }$

したがって、この酵素の基質は、還元された電子受容体（AH ₂と表記）と塩素酸または過塩素酸のいずれかであり、まとめて（過）塩素酸と表記されることもあります。生成物は亜塩素酸塩、酸化された電子受容体（Aと表記）、および水です。この酵素は塩素酸還元酵素と密接に関連していますが、塩素酸還元酵素が塩素酸にのみ作用するのに対し、過塩素酸と塩素酸の両方を還元する能力によって区別されます。過塩素酸還元酵素と塩素酸還元酵素は密接に関連していますが、遺伝的に異なる系統を形成しています。^[1]

2023年2月現在、過塩素酸還元酵素には特定の酵素委員会番号が割り当てられていないが、塩素酸還元酵素（EC 1.97.1.1）とともに、EC 1.97.1.-酸化還元酵素サブクラスのメンバーであると考えられる。BRENDAを含む一部のデータベースでは、現在、過塩素酸還元酵素と塩素酸還元酵素のリストが組み合わされている。^[2]

過塩素酸還元酵素は通常、pcrABCDと表記される4つの遺伝子の組み合わせとしてコード化されている。^[3]活性サブユニットはpcrAとpcrBで、硝酸還元酵素の活性複合体に類似したペリプラズム二量体を形成する。pcrCは、AB複合体を膜に接続し、電子のシャトルを可能にするc型シトクロムであると考えられている。pcrDの機能は不明であるが、pcrABCシステムの組み立てに特有のモリブデン含有シャペロンタンパク質をコード化している可能性がある。既知の機能的過塩素酸還元酵素はすべて、従来のpcrCを欠き、無関係のCampylobactertaシトクロムに置き換えられていると思われるCampylobacterta Arcobacter株CABを除いて、遺伝的に類似したpcrABCDバージョンを含む。^[4]

過塩素酸還元酵素をコードする特徴のある生物はすべて、過塩素酸還元酵素によって生成された亜塩素酸塩を還元し、この反応性化合物が毒性レベルまで蓄積するのを防ぐ酵素、亜塩素酸ディスムターゼも持っています。pcrABCD 遺伝子と亜塩素酸ディスムターゼ遺伝子は、通常、細菌ゲノム内で一緒に位置します。

• Benedict C. Okekea、William T. Frankenberger Jr (2003)。「過塩素酸呼吸細菌 Perc1ace 由来の過塩素酸還元酵素の分子分析」。微生物 研究。158 ( 4): 337– 344。doi : 10.1078/0944-5013-00213。PMID 14717455。
• Servé WM Kengen、Geoffrey B. Rikken、Wilfred R. Hagen、Cees G. van Ginkel、Alfons JM Stams (1999 年 11 月)。「塩素酸呼吸菌株 GR-1 からの (過)塩素酸還元酵素の精製と特性解析」。J . Bacteriol . 181 (21): 6706– 6711. doi :10.1128/JB.181.21.6706-6711.1999. PMC  94135. PMID  10542172 。