Lacasas -ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Se talot, p-Dipenoli: oksidoroitu dioksigeeni tai bentseneidioli-oksina-oksiduktaasi.

Yläkasveissa, joissain hyönteissä, bakteereissa ja käytännössä kaikissa tutkituissa sienissä; Sen ominainen sininen väri on neljän kupariatoman tuote, joka on kiinnitetty sen katalyyttiseen kohtaan molekyyliin.

Entsyymi lacasan molekyylirakenteen graafinen esitys (lähde: Jawahar Swaminathan ja MSD: n henkilökunta European Bioinformatics Institute [Public Domain] Wikimedia Commonsin kautta)

Yoshida ja yhteistyökumppanit kuvasivat näitä entsyymejä vuonna 1883, kun tutkitaan puihartsia Rhus Vernicifera tai "lakapuu" japanilainen, missä määritettiin, että sen päätehtävä oli yhdisteiden polymerointi- ja depolerisaatioreaktioiden katalysointi.

Paljon myöhemmin havaittiin, että sienissä näillä entsymaattisella aktiivisuudella olevilla proteiineilla on spesifisiä toimintoja myrkyllisten fenolien poistamismekanismeissa väliaineesta, jossa ne kasvavat, kun taas kasveissa he ovat mukana synteettisissä prosesseissa, kuten LIGNIFICT.

The scientific advances regarding the study of these enzymes allowed their employment at the industrial level, where their catalytic capacity has been used, especially in the contexts of bioremediation, textilery, in the removal of dyes applied to textiles, in the paper industry, between others.

Tärkeimmät syyt, miksi lacasat ovat niin mielenkiintoisia teollisuuden kannalta, liittyvät siihen, että niiden hapettumisreaktiot yksinkertaisesti merkitsevät molekyylin hapen ja veden tuotannon vähentämistä toissijaisena elementtinä.

[TOC]

Ominaisuudet

Lacasas -entsyymit voidaan erittyä tai olla solunsisäisellä alueella, mutta tämä riippuu tutkitusta kehosta. Tästä huolimatta suurin osa analysoiduista entsyymeistä (lukuun ottamatta joitain tiettyjen sienten ja hyönteisten proteiineja) ovat solunulkoisia proteiineja.

Voi palvella sinua: Protobiontes

Jakelu

Nämä entsyymit, kuten edellä mainittiin.

Niiden kasvien joukossa, joissa heidän olemassaolonsa on osoitettu. Hyönteiset, jotka ilmentävät lacasasia, kuuluvat pääasiassa genreihin Bombyx, Calliphora, Diploptera, Drosophila, Musca, Papilio, Rhodnius, ja muut.

Sieni ovat organismeja, joista lakat ja lakiehdot ovat eristettyjä ja tutkittuja, ja näitä entsyymejä esiintyy sekä ascomycetesissä että Deuteromicessa ja basidiomykeissä.

Katalyysi

Reaktio, joka lacases katalysoi.

Katalyyttisen reaktion tulos on happimolekyylin pelkistäminen kahteen vesimolekyyliin ja samaan aikaan neljän substraattimolekyylin hapettumis.

Välittäjävapaat radikaalit voivat sitoa ja muodostaa dímerot, oligomeerit tai polymeerit, joten sanotaan, että lacasas katalysoi polymerointireaktioita ja "depolimerisaatiota".

Rakenne

Lacasat ovat glykoproteiineja, ts. Niiden proteiineja, joilla on oligosakkarideja, jotka ovat kovalenttisesti yhdistyneitä polypeptidiketjuun, ja ne edustavat 10-50% molekyylin kokonaispainosta (vihannesentsyymeissä prosenttiosuus voi olla hiukan korkeampi)).

Tämän tyyppisen proteiinin hiilihydraatti -osa sisältää monosakkarideja, kuten glukoosia, galaktoosia, fukosia, arabimaista ja joitain heksosamiineja, ja ajatellaan, että glykosylaatiolla on tärkeitä toimintoja erityksessä, proteolyyttisessä alttiudessa, aktiivisuudessa, kuparin pidättämisessä ja proteiinin lämpöstavoinnissa.

Yleensä näitä entsyymejä löytyy luonnosta monomeereinä tai homodimisteinä ja kunkin monomeerin molekyylipaino voi vaihdella välillä 60 - 100 kDa.

Lacasasin katalyyttinen keskus koostuu neljästä kupariatomista (Cu), jotka antavat molekyylin yleensä sinisen värin, joka johtuu kuparikohoissidoksissa (Cu-Cu) tapahtuvan elektronisen absorption vuoksi (Cu-Cu).

Voi palvella sinua: allometria

Vihanneslakaaseilla on isoelektriset pisteet, joiden arvot ovat lähellä 9 (melko emäksinen), kun taas sieni -entsyymit ovat isoelektristen pisteiden välillä 3 ja 7 (joten ne ovat entsyymejä, jotka toimivat happamissa olosuhteissa).

Isoentsyymit

Monissa lacaseja tuottavissa sienissä on myös näiden geenien koodaavat isoformit, jotka koodaavat samat geenit. Nämä isoentsyymit eroavat toisistaan ​​stabiilisuuden, optimaalisen pH: n ja lämpötilan suhteen katalysoimiseksi ja erityyppisten substraatin affiniteetin suhteen.

Tietyissä olosuhteissa näillä isoentsyymeillä voi olla erilaisia ​​fysiologisia toimintoja, mutta tämä riippuu lajista tai tilasta, jossa se asuu.

Funktiot

Jotkut tutkijat ovat osoittaneet, että lacasat osallistuvat hyönteisten kynsinauhan "sklerotisointiin" ja ultraviolettivalolle kestävien itiöiden kokoonpanoon genren mikro -organismeissa Basilli.

Kasveissa

Kasvi -organismeissa lacasas osallistuu soluseinämän muodostumiseen lignifiointiprosesseissa ja "haitta" (ligniinin menetys tai hajoaminen); Ja lisäksi ne ovat liittynyt kudoksen vieroitushoitoon hapettavien sienilääkkeiden fenolien tai fytoeksiinien deaktivoinnin avulla.

Sienissä

Merkittävästi runsaasti tässä organismiryhmässä lacasas osallistuu moniin solu- ja fysiologisiin prosesseihin. Niistä voidaan mainita tanniinien patogeenisten sienten suojaaminen ja vihannesten "fytosainit"; Joten voidaan sanoa, että sienten osalta nämä entsyymit ovat virulenssitekijöitä.

Lacasasilla on myös toimintoja morfogeneesissä ja resistenssirakenteiden ja basidiomycetes -itiöiden erilaistumisessa, samoin kuin ligniinin biohajoamisessa sienissä, jotka hajottavat puumaisten lajien kudoksia.

Se voi palvella sinua: erot tieteen ja tekniikan välillä

Samanaikaisesti Lacases osallistuu patogeenisillä sienillä tartunnan saaneiden isäntien immuunijärjestelmän pigmenttien muodostumiseen.

Teollisuudessa

Näitä erityisiä entsyymejä käytetään teollisesti useissa tarkoituksissa, mutta kaikkein merkittävimmät vastaavat tekstiili- ja rajateollisuutta sekä muiden teollisuusprosessien jäteveden tuotetta ja puhdistamista koskevia prosesseja.

Tätä entsyymejä käytetään täsmällisesti fenolien ja niiden johdannaisten hapettumiseen usein saastuneissa vesissä, joilla on teollisuusjätteitä, joiden katalyysituotteet ovat liukenemattomia (polymeroituja) ja saostumista, mikä tekee niistä helposti erotettavissa.

Elintarviketeollisuudessa niillä on myös merkitys, koska fenoliyhdisteiden poistaminen on välttämätöntä juomien, kuten viinin, oluen ja luonnollisten mehujen, stabiloimiseksi.

Niitä käytetään kosmetiikkateollisuudessa, monien yhdisteiden kemiallisessa synteesissä, maaperän bioremediaatiossa ja nanobioteknologiassa.

Eniten käytettyjä on sienten lacasas, mutta viime aikoina on määritetty, että bakteerilaakailla on enemmän merkittäviä ominaisuuksia teollisesta näkökulmasta; He kykenevät työskentelemään suurimman valikoiman substraattien ja paljon laajemmalla lämpötilassa ja pH -alueilla sen lisäksi, että ne ovat paljon vakaampia estäväjen aineiden edessä.

Viitteet

1. Claus, h. (2004). Lakkaat: rakenne, reaktiot, jakautuminen. Mikroni, 35, 93-96.
2. Couto, S. R -., Luis, J., & Herrera, T. (2006). Lakkaitosten teollisuus- ja bioteknologiset sovellukset: Katsaus. Biotekniikka etenee, 24, 500-513.
3. Madhavi, v., & Lele, S. S. (2009). LACCE: Ominaisuudet ja sovellukset. Bioresoources, 4(4), 1694-1717.
4. Riva, S., Molekolari, r., & Bianco, V. M. (2006). Lakkaat: Vihreän kemian siniset entsyymit. Bioteknologian suuntaukset, 24(5), 219-226.
5. Singh, P., Bindi, c., & Arunika, G. (2017). Bakteeriset lakkaukset: Viimeaikainen päivitys tuotannosta, kiinteistöistä ja teollisista sovelluksista. Biotekniikka, 7(323), 1-20.