Lactate dehydrogenases (LDHs)는 세포 내의 생화학적 대사경로에서 중요한 역할을 담당하는 효소로서 오랜 동안 많은 관심을 받았다. 본 연구에서는 다양한 미생물 genome database의 탐색을 통해 Bacillus cereus ATCC 14579 genome으로부터 LDH로 추정되는 3종의 유전자를 발견하고, 대장균에서 클로닝 및 대량 발현하였다. 모든 BcLDH 동질효소들의 상동부위 아미노산 잔기 대부분이 기존의 $NAD^+$-의존형 LDH와 높은 상동성을 보였다. 한편 314개의 아미노산으로 이루어진 BcLDH1과 2는 86%의 서열 상동성을 보였으나, BcLDH3와는 49%의 상동성을 나타냈다. 흥미롭게도 BcLDH1만이 $NAD^+$ 조효소 존재 하에서 L-lactate와 pyruvate 간의 상호전환 활성을 나타냈으며, 그 외의 동질효소들은 거의 활성을 보이지 않았다. 결론적으로 BcLDH1은 전형적인 $NAD^+$-의존형이며, L-lactate에 특이적인 dehydrogenase 효소임을 확인하였다.
Lactate dehydrogenases (LDHs) have been highly focused for long time, due to their important roles in biochemical and metabolic pathways of cells. On the basis of genome-wide searching results, three putative LDH genes from Bacillus cereus ATCC 14579 genome have been PCR-amplified, cloned, and well-expressed in E. coli. All three BcLDH isozymes are supposed to share highly conserved catalytic amino acid residues in common $NAD^+$-dependent LDHs. Meanwhile, BcLDH1 consisting of 314 amino acids shares 86 and 49% of identities with BcLDH2 and 3, respectively. Interestingly, only BcLDH1 showed the converting activities between L-lactate and pyruvate in the presence of $NAD^+$ coenzyme, while the other isozymes are likely to have almost no activity. As a result, it was revealed that BcLDH1 can be a typical $NAD^+$-dependent L-lactate-specific dehydrogenase.
