Summary
-
1.
A “malic” enzyme [l-malate: NAD(P)oxidoreductase, decarboxylating; E.C. 1.1.1.38 or 40] was isolated from Saccharomyces cerevisiae strain 79 by precipitation with protamine sulphate, precipitation with ammonium sulphate, and chromatography on DEAE-cellulose. The “malic” enzyme was partially separated from malate dehydrogenase (l-malate: NAD oxidoreductase E.C. 1.1.1.37).
-
2.
The “malic” enzyme activity depended on the presence of Mn++-ions and reacted with NAD or NADP. The pH-optimum was pH 7.5. The enzyme preparations decarboxylated oxaloacetate in the absence of NAD; d-malate was not decomposed.
-
3.
The K m values of the malic enzyme from this strain of S. cerevisiae were 5·10-2 M for l-malate, 5·10-4 M for NAD, and 1.4·10-4 for manganese.
-
4.
Phosphoenolpyruvate activated the “malic” enzyme at low concentrations of the substrate, l-malate. Several other possible activators were found ineffective.
Zusammenfassung
-
1.
Aus Saccharomyces cerevisiae St. 79 konnte durch Protamin-und Ammoniumsulfatfällung sowie durch Chromatographie an DEAE-Cellulose ein Malatenzym [l-Malat: NAD(P) Oxidoreduktase, decarboxylierend, E.C. 1.1.1.38 oder 40] angereichert und von Malat-Dehydrogenase (l-Malat: NAD Oxidoreduktase, E.C. 1.1.1.37) weitgehend abgetrennt werden.
-
2.
Neben Mn++-Ionen benötigt das Malatenzym der Hefe NAD oder NADP, bei einem optimalen pH-Wert von 7,5. Es ist spezifisch für l-Malat, d-Malat wird nicht umgesetzt. Die Enzympräparate decarboxylierten Oxalessigsäure bei Abwesenheit von NAD.
-
3.
Die K m Werte von Malatenzym sind für l-Malat 5 · 10-2 M, für NAD 5 · 10-4 M und für Mangan 1,4 · 10-4 M.
-
4.
Ein Zusatz von Phosphoenolpyruvat ergab eine Aktivierung des Malatenzyms im Bereich niedriger Substratsättigung.
Similar content being viewed by others
Literatur
Barwell, C. J., Woodward, B., Brunt, R. V.: Regulation of fructose 1,6-diphosphate in Saccharomyces cerevisiae. Europ. J. Biochem. 18, 59–64 (1971).
Bergmeyer, H. U., Gawehn, K., Graßl, M.: Die biochemischen Reagentien. In: H. U. Bergmeyer (Hrsg.), Methoden der enzymatischen Analyse, Bd. I, S. 446. Weinheim: Verlag Chemie 1970.
di Jeso, F.: Ammonium sulphate concentration conversion nomographes for 0°. J. biol. Chem. 243, 2022–2023 (1968).
Fernandez, J., Medrano, L., Ruiz-Amil, M., Losada, M.: Regulation and function of pyruvate kinase and malate enzyme in yeast. Europ. J. Biochem. 3, 11–18 (1967).
Fuck, E., Radler, F.: Äpfelsäurestoffwechsel bei Saccharomyces. I. Der anaerobe Äpfelsäureabbau bei Saccharomyces cerevisiae. Arch. Mikrobiol. 87, 149–164 (1972).
Herbert, D.: Oxalacetic carboxylase of Micrococcus lysodeikticus. In: S. P. Colowick and N. O. Kaplan (Hrsg.). Methods in enzymology, Bd. I, S. 753–757. New York: Academic Press 1955.
Hsu, Y. R.: Mechanism of pigeon liver malic enzyme. Formation of l-lactate from l-malate, and effects of modification of protein thiol groups on malic enzyme, oxalacetate, and pyruvate reductase activities. J. biol. Chem. 245, 6675–6682 (1970).
Hsu, Y. R., Lardy, H. A., Cleland, W. W.: Pigeon liver malic enzyme. V. Kinetic studies. J. biol. Chem. 242, 5315–5322 (1967).
Katsuki, H., Takeo, K., Kameda, K., Tanaka, S.: Existence of two malic enzymes in Escherichia coli. Biochem. biophys. Res. Commun. 27, 331–336 (1967).
Korkes, S., Ochoa, S.: Adaptive conversion of malate to lactate and carbon dioxide by Lactobacillus arabinosus. J. biol. Chem. 176, 463–464 (1948).
Macrae, A. R.: Isolation and properties of a malic enzyme from cauliflower bud mitochondria. Biochem. J. 122, 495–501 (1971).
Ochoa, S.: Malic enzyme. In: S. P. Colowick and N. O. Kaplan (Hrsg.), Methods in enzymology. Bd. I, S. 739–753. New York: Academic Press 1955.
Radler, F., Fuck, E.: Die Umsetzung von l-Äpfelsäure durch Saccharomyces cerevisiae bei der Gärung. Experientia (Basel) 26, 731 (1970).
Rutter, W. J., Lardy, H. A.: Purification and properties of pigeon liver malic enzyme. J. biol. Chem. 233, 374–382 (1958).
Sanwal, B. D.: Regulatory characteristics of the diphosphopyridin nucleotid-specific malic enzyme of Escherichia coli. J. biol. Chem. 245, 1212–1216 (1970).
Saz, H. J., Hubbard, J. A.: The oxidative decarboxylation of malate by Ascaris lumbricoides. J. biol. Chem. 225, 921–933 (1957)
Temperli, A., Künsch, U., Mayer, K., Busch, I.: Reiningung und Eigenschaften der Malatdehydrogenase (decarboxylierend) aus Hefe. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 110, 630–632 (1965).
Zink, M. W.: Regulation of the malic enzyme in Neurospora crassa. Canad. J. Microbiol. 13, 1211–1221 (1967).
Zink, M. W., Shaw, D. A.: Regulation of malic enzyme and malic dehydrogenase in Neurospora crassa. Canad. J. Microbiol. 14, 907–912 (1968).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Fuck, E., Stärk, G. & Radler, F. Äpfelsäurestoffwechsel bei Saccharomyces . Archiv. Mikrobiol. 89, 223–231 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00422202
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00422202