The L-sorbose dehydrogenase which catalyzes the oxidation of L-sorbose to L-sorbosone was isolated from G. melanogenus ATCC 15163 by fractional sedimentation as a membrane-bound particulate form and its general properties were characterized.
It was found that the enzyme consumes oxygen or reduces certain dyes such as PMS, MB, and $K_3Fe(CN)_6$ as electron acceptors for the specific oxidation of L-sorbose to L-sorbosone. The stoichiometry of the enzyme reaction was established; L-sorbose + 1/2 $O_2 → L-sorbosone + $H_2O$. The enzyme activity was assayed colorimetrically by measuring the production of L-sorbosone using MBTH and $FeCl_3$. This colorimetric method was very specific and sensitive.
The enzyme was found to be extremely specific toward L-sorbose with a Km value of 7.7 mM and it showed slight binding affinities for D-glucose and D-xylose which have a D-xylo configuration. The maximum activity was obtained at pH 7.5 and 45 ℃. The enzyme activity was completely inhibited by heavy metal ions such as $Ag^{+2}$, $Hg^{+2}$, and $Mo^{+2}$. No requirement of coenzymes and free metal ions was found.
It is suggested that the enzyme is linked to the cytochrome system in the respiratory chain. Also, a sequential kinetic mechanism was shown in the binding of two substrate, L-sorbose and oxygen, to the complex in which the anzyme is linked to the respiratory chain.
L-sorbose 탈수소 효소를 G. melanogenus ATCC 15163 균주로 부터 부분 침강법에 의하여 세포막에 부착된 형태로서 추출하여 그의 일반적인 성질을 연구하였다. 이 효소에 의하여 L-sorbose L-sorbosone 산화반응이 촉진되며 이 산화반응에 있어 이 효소는 전자 수용체로서 산소를 소모 하거나 PMS, MB, 혹은 $K_3$ Fe $(CN)_6$ 와 같은 인공 전자 수용체를 환원 시키게 된다.
효소 반응의 척도는 생성물인 L-sorbosone 을 MBTH 와 $FeCl_3$ 와 반응 시킨후 비색법에 의해 생성량을 측정 함으로써 구했다. 이 효소반응은 조효소나 금속이온을 요구하지 않았으며 $Ag^{+2}$ 나 $Hg^{+2}$ 와 같은 중금속 이온에 의해 활성도가 완전히 저해 되었다. 이 효소는 L-sorbose 에 대해 매우 높은 기질 특이성을 보이고 있으며 L-sorbose 에 대한 Km 값은 7.7 mM 이었다. 또한 D-glucose 와 D-xylose 에 대해 약간의 친화성을 보였다.
이 효소는 호흡 연쇄계의 cytochrome 계에 연결되어 하나의 복합체를 이루고 있다고 생각되며 L-sorbose 와 산소, 두 기질에 대한 이 복합체의 작용은 이 두 기질이 모두 결합하여 반응이 일어난후 생성물인 L-sorbosone 과 $H_2O$ 가 복합체로 부터 분리되어 나가는 연속적 기작으로 밝혀졌다.
