쌀겨로부터의 리폭시게나제 (EC 1.13.11.12)는 독특한 산화작용을 촉매하므로 이 촉매반응의 메카니즘을 좀더 자세히 규명키 위하여 연구를 추진하였음. 이 효소는 cis 구조의 이중 결합을 두개 이상 가지는 유리지방산에 대하여 기질 특이성을 냐타내고 있으며, 따라서 상대적으로 높은 활성을 보이며 여러가지 금속 이온이나 diisopropylfluorophosphate나 N-ethylmaleimide에 대하여는 별로 효소 활성도가 줄어들지 않았다. 그러나 금속 이온과 결합하는 chelating agent인 o-phenanthroline (1 mM) 이나 EDTA(1 mM) 등에 의하여는 약 70%의 효소 활성도의 감소를 보이고 있으며 또한 methylene blue 존재하에서 실시한 효소의 광산화 반응으로부터는 상당량의 효소 감소 현상을보여주고 있다. 한편 이 효소의 pK 값은 6.4와 7.3이었고 효소-기질간의 복합체는 단일 pK 값인 5.9를 나타냈다. 효소 반응에 따른 electronparamagnetic resonance 스펙트럼으로부터는 이 효소가 가지는 철 이온이 3에서 2가로 변화됨을 보여주였으며 이상의 실험 결과들을 바탕으로 이 효소에 의해 촉매되는 반응에 대한 가능한 모멜 메카니즘을 제안하여 보았다.
Lipoxygenase (EC 1.13.11.12) from rice bran was studied to elucidate its catalytic reaction mechanism for the hydroperoxidation. This enzyme showed a very limited substrate specificity toward a series of free fatty acids having more than two isolated double bonds which have cis configuration. Metal chelating agents such as EDTA and o-phenanthroline showed a significant loss of the enzyme activity although the addition of exogeneous bivalent metal ions including magnesium, manganese, zinc and iron, etc. showed no effect on the ezyme activity. In addition, the enzyme was not affected by the treatment with diisopropylfluorophosphate and N-ethylmaleimide, but the photooxidation of the enzyme with methylene blue resulted in a marked loss of the enzyme activity. The pK values of the enzyme were estimated to be about 6.4 and 7.3, while the enzyme-substrate complex showed only one ionization at pH 5.9. Electronparamagnetic resonance spectrum for the free enzyme indicates the presence of a trivalent iron in the molecule, and its analysis during the hydroperoxidation suggests the valence state of iron is changed into divalent by the interaction with the substrate. Based on the nature of non-heme iron in the enzyme molecule, we proposed a model mechanism of the rice bran lipoxygenase catalyzed reaction.
