TNT 분해 세균 Stenotrophomonas sp. OK-5는 세 개의 다른 NAD(P)H-nitroreductase의 활성 fractions (NTR fractions I, II, III)을 갖고 있는 것으로 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NTR fractions I, II, III에 대한 생리학적 특성과 분자생물학적 특성을 규명하고자 하였다. TNT에 대한 균주 OK-5의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 억제 물질인 $eta$-mercaptoethanol의 첨가 시에 효소의 활성 이 모두 억제되는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사 기질을 이용하여 균주 OK-5에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대 해서는 비교적 활성 이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 균주 OK-5에서 정제된 NTR fraction I의 N-말단 아미노산 서 열은 $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$로 분석되었고, Xanthomonas campestris의 NTR과 X. axonopodis의 NTR에서 각각 70%와 65%로 비교적 높은 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 균주 OK-5의 NTR fraction I의 효소를 암호화하는 SmOK5nrI 유전자의 염기서열을 확인하고 분석된 유전자로부터 유추되는 아미노산 서열을 각각 비교한 결과 X. campestris의 NTR과 81%, X. axonopodis의 NTR과 75%,그리고 Streptomyces avermitilis의 NTR과 30%의 유사성이 있는 것으로 조사되었으나, Pseudomonas putida KT2440의 NTR (pnrB)과는 16%로 낮은 유사성이 있는 것으로 확인되었다.
Stenotrophomonas sp. OK-5 capable of degrading TNT has been found to have three nitroreductase fractions designated as NTR fractions I, II, and III. NTR in a previous study. This study was attempted to reveal physiological and molecular characteristics of NTR fractions I, II, and III in strain OK-5. Several chemicals (e.g., EDTA, NaCl, dithiothreitol, $eta$-mercaptoethanol) were tested for their effect on enzyme activity of NTRs, demonstrating that enzyme activities of NTR fractions I, II, and III from OK-5 were inhibited in the presence of $eta$-mercaptoethanol. Substrate specificity test showed that NTR fractions I, II, and III all have over 70% enzyme activities for nitrobenzene or RDX as a substrate. N-terminal amino acid sequence of NTR fraction I from Stenotrophomonas sp. OK-5 was $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$ and exhibited 70% sequence homology with that of NTR from Xanthomonas campestris. NTR I gene from Stenotrophomonas sp. OK-5 (SmOK5nrI) shared extensive sequence homology in deduced amino acid sequence of PCR product with NTRs from Xanthomonas campestris (81 %), X. axonopodis (75%), Streptomyces avermitilis(30%), whereas they had low homology with that from P. putida KT2440 (pnrB) (16%).
