Sinorhizobium meliloti 1021 (KCTC 2353) 유전체로부터 mannitol dehydrogenase (SmMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 494개의 아미노산(약 54 kDa)을 암호화하는 1,485 bp의 염기로 구성되며, 기존에 보고된 long-chain dehydrogenase/reductase 계열 MDH 효소들과 약 35-55%의 아미노산 서열상동성을 나타내었다. 재조합 SmMDH의 최적 반응온도는 $40^{circ}C$이며, pH 7.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 9.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보였다. 특히, 이 효소는 $NAD^+/NADH$ 조효소의 존재 하에서 산화 환원 활성을 나타내며, $NAD^+/NADPH$는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 SmMDH는 전형적인 $NAD^+/NADH$-의존형 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.
A mannitol dehydrogenase (MDH; EC 1.1.1.67) gene was cloned from the Sinorhizobium meliloti 1021 (KCTC 2353) genome and expressed in Escherichia coli. It was seen to have an open reading frame consisting of 1,485 bp encoding 494 amino acids (about 54 kDa), which shares approximately 35-55% of amino acid sequence identity with some known long-chain dehydrogenase/ reductase family enzymes. The recombinant S. meliloti MDH (SmMDH) showed the highest activity at $40^{circ}C$, and pH 7.0 (D-fructose reduction) and pH 9.0 (D-mannitol oxidation), respectively. SmMDH could catalyze the oxidative/reductive reactions between D-mannitol and D-fructose in the presence of $NAD^+/NADH$ as a coenzyme, but not with NADP+/NADPH. These results indicate that SmMDH is a typical $NAD^+/NADH$-dependent mannitol dehydrogenase.
