グルタミン酸ラセマーゼ
多機能タンパク質の発見まで、酵素は1つの機能しか持たないと考えられ、「1遺伝子1酵素」説が広く信じられていた。しかし、2つの機能を持つタンパク質が発見され、この説は否定された。これらの2つの機能は、単一のポリペプチド鎖で見られる。複数機能を持つタンパク質は、遺伝子融合、相同タンパク質、スプライス変異等によるものではない。
グルタミン酸ラセマーゼ(Glutamate racemase、MurI、EC 5.1.1.3)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。
L-グルタミン酸 ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } D-グルタミン酸
従って、基質はL-グルタミン酸、生成物はD-グルタミン酸である。
この酵素は、異性化酵素、特にアミノ酸やその誘導体に作用するラセマーゼやエピメラーゼに分類される。細菌の細胞壁生合成に必要なグルタミン酸の代謝に関与しているほか、DNAへのDNAジャイレースの結合を妨げる役割も果たしている。
グルタミン酸ラセマーゼは、細胞壁合成とジャイレース阻害の2つの役割を果たしている。グルタミン酸ラセマーゼのように、全く別の2つの役割を果たすタンパク質は、多機能タンパク質(moonlighting protein)と呼ばれている。