Glycolate oxidase는 식물의 광호흡과정에 관여하는 효소 중 하나로서 glycolate를 glyoxylate로 산화시키는 반응을 매개한다. 시금치 glycolate oxidase에 대한 X-ray crystallography 연구에 의하면， histidine 254와 arginine 257이 효소작용에 중요한 역할을 수행하리라 추정된다. 이런 가설을 검증하기 위하여 본 연구에서는 site-directed mutagenesis 방법을 사용하여 이 효소의 histidine 254을 asparagine 또는 tyrosine으로, arginine 257을 serine으로 치환하였다. Wild type에서는 0.125mM의 기질에서도 강한 효소활성이 나타난 반면, mutant들의 경우에는 40mM 기질의 존재하에서도 효소활성이 거의 관측되지 않았다. 본 연구의 실험결과는 histidine 254와 arginine 257이 시금치 glycolate oxidase의 작용기작에 필수적인 아미노산이라는 것을 시사해 준다.
Glycolate oxidase is one of the key enzymes in photo respiration, where it oxidizes glycolate to glyoxylate. Previous X-ray crystallographic studies on spinach glycolate oxidase suggested that histidine 254 and arginine 257 are important in the enzyme function. To evaluate this postulation, we replaced histidine 254 with asparagine or tyrosine and arginine 257 with serine by means of site-directed mutagenesis. The mutants xhibited little, if any, enzymatic activity with 40 mM glycolate, whereas the wild type showed a strong enzymatic activity in the presence of 0.125 mM glycolate. These results imply that histidine 254 and arginine 257 play essential roles in the action of spinach glycolate oxidase.
