Oksidaasin glukoosiominaisuudet, rakenne, toiminnot

Se oksidaasi -glukoosi, Tunnetaan myös nimellä β-D-glysoosi: happea-1-oksidoraduktaasi, glukoosi-1-oksidaasi tai yksinkertaisesti oksidaasiglukoosi, se on oksidoreduktaasientsyymi, joka vastaa d-glukonolakonia ja vetyperoksidia tuottavan β-d-glysoosin hapettumista.

Se löydettiin 1920 -luvun lopulla sieniuutteista Aspergillus niger. Sen läsnäolo on todistettu sienissä ja hyönteissä, joissa vetyperoksidin pysyvällä tuotannolla katalyyttisellä vaikutuksellaan on tärkeitä toimintoja puolustuksessa patogeenisiä sieniä ja bakteereja vastaan.

Oksidaasiglukoosientsyymin rakenteen kaavio (lähde Arcadian, Wikimedia Commonsin kautta)

Tällä hetkellä oksidaasiglukoosi on puhdistettu monista erilaisista sienilähteistä, etenkin genreistä Aspergillus ja Penisillium. Vaikka se voi käyttää muita substraatteja, se on melko selektiivinen β-D-glykoosin hapettumiseen.

Sillä on useita voittoja teollisissa ja kaupallisissa yhteyksissä, mikä johtuu sen alhaisista tuotantokustannuksista ja suuresta vakaudesta.

Tässä mielessä tätä entsyymiä käytetään sekä elintarvikkeiden tuotantoteollisuudessa että kosmetologiassa, apteekki- ja kliinisessä diagnoosissa, ei vain lisäaineena, vaan myös eri liuosten ja kehon nesteiden biosensorina ja/tai analyyttisenä reagenssina ja/tai analyyttisenä reagenssina.

[TOC]

Ominaisuudet

Oksidaasiglukoosi on globaali flavoproteiini, joka käyttää molekyylin happea elektronia vastaan ​​tuottamaan glukoosista, D-Glycon-Δ-laktonista ja vetyperoksidista.

Solujärjestelmässä katlaasientsyymi voi kuluttaa vetyperoksidia hapen ja veden tuottamiseksi. Joissakin organismeissa puolestaan ​​D-glukonolaktoni hydrolysoidaan glukonihapoksi, joka voi käyttää erilaisia ​​toimintoja.

Tähän mennessä kuvattu oksidaasiglukoosientsyymit kykenevät hapettamaan monosakkarideja ja muun tyyppisiä yhdisteitä, ja kuten aiemmin kommentoivat, ne ovat melko spesifisiä β-D-glykoosin anomeerille.

Se voi palvella sinua: Verenpoisto: Ominaisuudet, tyypit, tekniikat ja histologia

Ne toimivat happamilla pH -alueilla, 3: sta.5-6.5 Ja mikro -organismista riippuen tämä alue voi vaihdella huomattavasti. Lisäksi sienioksidaasin glukoosi on yksi kolmesta proteiinista, jotka on kiinnitetty ortofosfaateihin.

Kuten muutkin biologiset katalyyttit, eri molekyylit voivat estää näitä entsyymejä, mukaan lukien hopea, kupari ja elohopea, hydratsiini ja hydroksyyliamiini, fenyylihydratsiini, natriumbisulfaatti.

Rakenne

Oksidaasiglukoosi on dimejaproteiini, jolla on kaksi identtistä 80 kDa: n monomeeriä, jotka koodaavat saman geenin, joka on kovalenttisesti yhdistää kaksi disulf -siltaa ja joiden dynaamisuus osallistuu entsyymin katalyyttisessä mekanismissa.

Kehosta riippuen, homodimeerin keskimääräinen molekyylipaino.

Monomeerirakenne

Luonnossa havaittujen erilaisten oksidaasiglukoosin monomeerien analyysi paljastaa, että nämä on jaettu kahteen eri alueeseen tai domeeniin: yksi, joka sitoutuu FAD: hen ja toinen, joka sitoutuu glukoosiin.

FAD-unionin domeeni koostuu β-levettyistä arkeista, kun taas glukoosiristeyksen masto.

Glykosylaatio

Ensimmäiset tutkimukset, jotka tehdään entsyymistä -Lla. Niger He toteavat, että tällä proteiinilla on 20% tuoreesta painosta, joka koostuu aminoazúcesista ja että vielä 16–19% vastaa hiilihydraatteja, joista yli 80% on käsin sidottu jäte proteiiniksi linkillä linkillä linkkien mukaan N- tai JOMPIKUMPI-glykosidinen.

Vaikka nämä hiilihydraatit eivät ole välttämättömiä katalyysille, on olemassa raportteja, jotka osoittavat, että tämän sokerin jätteen eliminointi tai poistaminen vähentää proteiinin rakenteellista stabiilisuutta. Tämä voi johtua liukoisuudesta ja vastustusta proteaaseille, jotka tämä hiilihydraattikerros antaa sen.

Voi palvella sinua: selkärankaiset eläimet

Funktiot

Sienissä ja hyönteissä, kuten keskusteltiin, oksidaasiglukoosi täyttää tärkeän puolustuksen toiminnan patogeenisiä sieniä ja bakteereja vastaan ​​ylläpitämällä jatkuvaa oksidatiivisen stressin lähdettä vetyperoksidin pysyvällä tuotannolla.

Puhuminen oksidaasiglukoosientsyymin muista yleisistä toiminnoista ei ole niin yksinkertaista, koska sillä on hyvin erityisiä voittoja eri organismeissa, jotka ilmaisevat sen. Esimerkiksi mehiläisissä sen eritys hypofaryngeaalisista rauhasista sylkeä kohti myötävaikuttaa hunajan säilyttämiseen.

Muissa hyönteissä elinkaaren stadionista riippuen se toimii nautitun elintarvikkeiden desinfioinnissa ja kasvien puolustusjärjestelmien tukahduttamisessa (esimerkiksi kasvifaggoiden hyönteisten suhteen).

Monille sienille tämä on tärkeä entsyymi vetyperoksidin muodostumiselle, joka edistää ligniinin hajoamista. Se puolestaan ​​muulle sienille se on vain antibakteerinen ja sienenvastainen puolustusjärjestelmä.

Toiminnot teollisuudessa

Teollisuusalalla oksidaasiglukoosia on hyödynnetty monin tavoin, joista voidaan määritellä:

- Lisäaineena elintarvikkeiden jalostuksen aikana, missä se toimii antioksidanttina, säilöntäaineena ja elintarvikkeiden stabilointina.

- Meijerijohdannaisten säilyttämisessä, missä hän työskentelee antimikrobisena aineena.

- Sitä käytetään munapölyn tuotannon aikana glukoosin poistamiseen ja vetyperoksidin tuotantoon, joka estää mikro -organismien kasvun.

- Sillä on myös hyödyllistä alkoholin alhaisten viinien tuotannossa. Tämä johtuu sen kyvystä kuluttaa käymisessä käytetyissä mehuissa olevaa glukoosia.

Voi palvella sinua: laktoferriini: rakenne ja toiminnot

- Oksidaasiglukoosin katalysoimien reaktion sekundaarisista tuotteista hyödynnetään myös tekstiilien värjäytymistä, metallipintojen puhdistamista varten elintarvikelisäaineena, additiivina pesuaineissa ja jopa lääkkeissä ja kosmetiikassa.

Glukoosianturit

Glukoosin pitoisuuden sensurointia on useita testejä erilaisissa olosuhteissa, jotka perustuvat oksidaasien glukoosientsyymin immobilisointiin tietyssä tuessa.

Alalla on suunniteltu kolme tyyppiä kokeita, jotka käyttävät tätä entsyymiä biosensorina ja niiden väliset erot ovat suhteessa glukoosiin ja/tai hapenkulutuksen havaitsemisjärjestelmään tai vetyperoksidin tuotantoon.

Elintarviketeollisuuden hyödyllisyyden lisäksi glukoosibiosensoreita hyödynnetään glukoosimäärän määrittämiseksi kehon nesteissä, kuten veressä ja virtsassa. Nämä ovat yleensä rutiinitutkimuksia patologisten tilojen ja muiden fysiologisten tilojen havaitsemiseksi.

Viitteet

1. Bankari, s. B -., Bule, m. V, Singhal, R. S., & Ananthanarayan, L. (2009). Glukoosioksidaasi - yleiskatsaus. Biotekniikka etenee, 27(4), 489-501.
2. Haouz, a., Kierre, c., Zentz, c., Tauc, P., & Alpert, b. (1998). Glukoosioksidaasientsyymin dynaamiset ja rakenteelliset ominaisuudet. Euriofysi, 27, 19-25.
3. Raba, J., & Mottola, H. -Lla. (tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäviisi). Glukoosioksidaasi analyyttisenä reagenssina. Kriittiset arvostelut analyyttisessä kemiassa, 25(1), 1-42.
4. Wilson, r., & Turner,. (1992). Glukoosioksidaasi: Ihanteellinen entsyymi. Biosensorit ja bioelektroniikka, 7, 165-185.
5. Wong, c. M., Wong, k. H., & Chen, x. D -d. (2008). Glukoosioksidaasi: luonnollinen esiintyminen, toiminta, ominaisuudet ja teollisuussovellukset. Biotekniikan mikrobiolioppilaite, 75, 927-938.