A bacterial plasminogen activator, streptokinase (SK) is widely used as a thrombolytic agent in the treatment of myocardicac infarction. In this study, streptokinase gene was modified by using the technique of directed evolution. Through six-rounds of random mutagenesis and three rounds of error-prone PCR, over 50 thousands of clones showing larger hollow than wild type SK were screened by skim-milk plasminogen overlay test. Among them, SK-S221F which showed the highest activity was purified and characterized. SK-S221F shows the lower Km value than wild type SK and showed 2.5 folds higher overall second order rate constant than wild type complex. It suggests that the SK-221F mutant could efficiently recruit substrate plasminogen. To improve the better activity of SK, the amino acid sequences in β4 strand were changed by site directed mutagenesis. Among them, SK-R219L was purified and characterized. It shows 3 folds higher activation activity. To confirm the mechanism, SK-R219L and SK-E219F were made and these mutants show 1.3 and 3.9 times higher activity than wild type SK. It suggests that these mutants efficiently recruited substrate plasminogen. The possible usefulness of SK-221F in developing thrombolytic agent was discussed
혈전용해제로서 심근경색 등의 질환에 치료제로서 널리 쓰이는 박테리아 유
래의 스트렙토키나제의 활성을 증진시키기 위하여 wild type 보다 2배의 활성 증진
을 보이는 S221F 를 β4 주변을 특정 위치 돌연변이 시켜 스크리닝 한 결과 약 3배
의 증진 효과를 보이는 R219LS221F 를 발견하였다. 이는 S221F의 활성 증진이 친
수성의 세린을 소수성의 페닐알라닌으로 치환함으로써 전체적 구조의 안정성에 기
하여 활성이 증진 되었다는 가정을 뒷받침해 주는 결과로서 이를 확인하기 위하여
R221A 와 R219F 를 만들었고 예상대로 R219F 는 가장 큰 활성 증진을 보였다. 이
는 기질인 플라스미노젠과의 결합에 관여하는 것으로 알려져 있는 β 도메인의 안정
성에 의하여 Km 값이 감소함으로써 전체적 활성을 증진시키는 것을 확인하였다.
