Charakteristiky glukózy oxidázy, štruktúra, funkcie

Ten oxidáza glukóza, Tiež známa ako β-d-glykóza: kyslík-1-oxidoraduktáza, glukóza-1-oxidáza alebo jednoducho oxidázová glukóza, je to enzým oxidorereduktázy v oxidácii p-d-glykózy, ktorá produkuje d-glukonolaktón a peroxiddrogénový peroxid.

Bola objavená na konci 20. rokov 20. storočia v extraktoch húb Aspergillus Niger. Jeho prítomnosť bola preukázaná v húb a hmyzu, kde trvalá produkcia peroxidu vodíka svojím katalytickým účinkom má dôležité funkcie v obrane proti patogénnym húb a baktérií.

Schéma štruktúry enzýmu oxidázy glukózy (Source Arcadian, cez Wikimedia Commons)

V súčasnosti bola oxidázová glukóza purifikovaná z mnohých rôznych prachových zdrojov, najmä z žánrov Aspergillus a Penicillium. Aj keď môže používať iné substráty, je celkom selektívny pre oxidáciu β-d-glykózy.

Má viac ziskov v priemyselných a obchodných kontextoch, čo je spôsobené nízkymi nákladmi na výrobu a veľkej stabilite.

V tomto zmysle sa tento enzým používa v priemysle výroby potravín, ako aj v kozmetológii, vo farmaceutovi a klinickej diagnostike, nielen ako aditívna, ale aj ako biosenzor a/alebo analytické činidlo rôznych roztokov a telesných tekutín.

[TOC]

Charakteristika

Oxidázová glukóza je guľový flavoproteín, ktorý používa molekulárny kyslík ako akceptor elektrónov na výrobu z glukózy, D-Glycon-A-laktónu a peroxidu vodíka.

V bunkovom systéme môže byť produkovaný peroxid vodíka konzumovaný enzýmom Catlase, aby sa vytvoril kyslík a voda. Na druhej strane, v niektorých organizmoch sa d-glukonolaktón hydrolyzuje na kyselinu glukónovú, ktorá dokáže cvičiť rôzne funkcie.

Enzýmy oxidázy glukózy opísané doteraz sú schopné oxidovať monosacharidy a iné druhy zlúčenín a ako už bolo uvedené, sú celkom špecifické pre β d-glykózový anomér.

Môže vám slúžiť: krvné nátery: charakteristiky, typy, techniky a histológia

Pracujú v kyslých pH rozsahu, od 3.5 až 6.5 A v závislosti od mikroorganizmu sa tento rozsah môže značne líšiť. Okrem toho je húb oxidázová glukóza jedným z troch typov proteínov, ktoré sú pripojené k ortofosfátom.

Rovnako ako iné biologické katalyzátory, aj tieto enzýmy môžu byť inhibované rôznymi molekulami vrátane striebra, meď a ortuti, hydrazínu a hydroxylamínu, fenylhydrazínu, bisulfátu sodného, ​​okrem iného.

Štruktúra

Oxidázová glukóza je dimický proteín s dvoma identickými monomérmi po 80 kDa, kódovaných rovnakým génom, kovalentne zjednotený dvoma disulfurovými mostmi a ktorých dynamika je zapojená do katalytického mechanizmu enzýmu.

V závislosti od tela je priemerná molekulová hmotnosť homodiméru.

Monomérna štruktúra

Analýza monomérov rôznych oxidázovej glukózy nájdenej v prírode odhaľuje, že sú rozdelené do dvoch rôznych oblastí alebo domén: jedna, ktorá sa viaže na výstrelok a druhá, ktorá sa viaže na glukózu.

Doména únie FAD je tvorená β-oblierenými plachtami, zatiaľ čo maste glukózovej križovatky.

Glykozylácia

Prvé štúdie vykonané z enzýmu Do. Niger Ukazujú, že tento proteín má 20% svojej čerstvej hmotnosti zloženej z aminoazúces a že ďalších 16-19% zodpovedá uhľohydrátom, z ktorých viac ako 80% je ručne prepojený odpad na bielkoviny pomocou odkazov pomocou väzieb N- alebo Ani-glykozidický.

Aj keď tieto uhľohydráty nie sú nevyhnutné pre katalýzu, existujú správy, ktoré naznačujú, že eliminácia alebo odstránenie tohto sladkého odpadu znižuje štrukturálnu stabilitu proteínu. Môže to byť spôsobené rozpustnosťou a odporom proti proteázam, ktoré jej dodáva táto uhľohydrátová vrstva.

Môže vám slúžiť: Zvieratá stavovcov

Funkcia

U húb a hmyzu, ako sa diskutuje, oxidáza glukóza plní podstatnú funkciu obrany proti patogénnym húb a baktérií udržiavaním konštantného zdroja oxidačného stresu trvalým produkciou peroxidu vodíka.

Hovoriť o ďalších všeobecných funkciách enzýmu glukózy oxidázy nie je také jednoduché, pretože má veľmi osobitné zisky v rôznych organizmoch, ktoré ho vyjadrujú. Napríklad v včiel.

U iných hmyzu, v závislosti od štadióna životného cyklu, funguje na dezinfekcii požitého potravy a na potlačenie systémov obrany rastlín (pokiaľ ide o fytofágný hmyz).

Pre mnoho húb je to rozhodujúci enzým pre tvorbu peroxidu vodíka, ktorý podporuje degradáciu lignínu. Na druhej strane, pre iný typ húb je to iba antibakteriálny a protiplesňový obranný systém.

Funkcie v priemysle

V priemyselnej oblasti sa oxidázová glukóza využíva v mnohých ohľadoch, medzi ktorými možno špecifikovať:

- Ako prísadňa počas spracovania potravín, kde funguje ako antioxidant, konzervačný a stabilizátor potravinových výrobkov.

- Pri ochrane derivátov mlieka, kde pracuje ako antimikrobiálne činidlo.

- Používa sa počas produkcie prachu vajíčku na elimináciu glukózy a výrobu peroxidu vodíka, ktorá zabraňuje rastu mikroorganizmov.

- Má tiež užitočnosť pri výrobe nízkych vín v alkoholu. Je to kvôli jeho schopnosti konzumovať glukózu prítomnú v šťavách používaných na fermentáciu.

Môže vám slúžiť: laktoferin: štruktúra a funkcie

- Kyselina glukónová, jeden zo sekundárnych produktov reakcie katalyzovaného oxidázou glukózou, sa tiež využíva na textilné zafarbenie, čistenie kovových povrchov, ako potravinárska prídavná látka, ako prísada v detergentoch a dokonca aj v liekoch a kozmetike.

Glukóza

Existuje niekoľko testov na cenzurovanie koncentrácie glukózy za rôznych podmienok, ktoré sú založené na imobilizácii enzýmu glukózy oxidázy v danej podpore.

V priemysle boli navrhnuté tri typy pokusov, ktoré používajú tento enzým ako biosenzor, a rozdiely medzi nimi sú relatívne k detekčnému systému spotreby glukózy a/alebo kyslíka alebo výroby peroxidu vodíka.

Okrem užitočnosti v potravinárskom priemysle sa na stanovenie množstva glukózy v telesných tekutinách, ako je krv a moč, využívajú biosenzory glukózy, ako je krv a moč, biosenzory. Zvyčajne ide o rutinné štúdie detekcie patologických stavov a iných fyziologických podmienok.

Odkazy

1. Bankar, s. B., Bule, m. V, Singhal, r. Siež., & Ananthanarayan, L. (2009). Glukóza oxidáza - Prehľad. Biotechnologické pokroky, 27(4), 489-501.
2. Haouz, a., Twist, c., Zentz, C., Tauc, P., & Alpert, B. (1998). Dynamické a štrukturálne vlastnosti enzýmu glukózy oxidázy. Eur Biophys, 27, 19-25.
3. Raba, J., & Mottola, h. Do. (Devätnásť deväťdesiatpäť). Glukóza oxidáza ako analytické činidlo. Kritické prehľady v analytickej chémii, 25(1), 1-42.
4. Wilson, r., & Turner, do. (1992). Glukóza oxidáza: ideálny enzým. Biosenzory a bioelektronika, 7, 165-185.
5. Wong, C. M., Wong, K. H., & Chen, x. D. (2008). Glukóza oxidáza: prírodný výskyt, funkcia, vlastnosti a priemyselné aplikácie. Biotechnolový mikrobiol appl, 75, 927-938.