Beta-glukozydaza - Beta-glucosidase

β-glukozydaza
Struktura beta-glukozydazy A z bakterii Clostridium cellulovorans .
Identyfikatory
Nr WE	3.2.1.21
Nr CAS	9001-22-3
Bazy danych
IntEnz	Widok IntEnz
BRENDA	Wpis BRENDY
ExPASy	Widok NiceZyme
KEGG	Wpis KEGG
MetaCyc	szlak metaboliczny
PRIAM	profil
Struktury WPB	RCSB PDB PDBe Suma PDB
Ontologia genów	AmiGO / QuickGO
Szukaj PKW artykuły PubMed artykuły NCBI białka

Beta-glukozydaza jest enzymem, który katalizuje hydrolizę wiązań glikozydowych do końcowych nieredukujących reszt w beta-D-glukozydach i oligosacharydach, z uwolnieniem glukozy.

Struktura

Beta-glukozydaza składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych. Te dwa łańcuchy są z natury chiralne, co oznacza, że ​​są asymetryczne i nie nakładają się na siebie. Każdy łańcuch składa się z 438 aminokwasów i stanowi podjednostkę enzymu. Każda z tych podjednostek zawiera miejsce aktywne. Miejsce aktywne służy jako miejsce, w którym wiąże się enzym i substrat i może wystąpić reakcja enzymatyczna. Miejsce aktywne ma trzy potencjalne składniki: kieszeń, szczelinę i tunel. Struktura kieszeni jest korzystna dla rozpoznawania monosacharydów, takich jak glukoza. Szczelina pozwala na wiązanie cukrów w polisacharydy. Tunel umożliwia enzymowi przyłączenie się do polisacharydu, a następnie uwolnienie produktu, gdy jest nadal związany z cukrem.

Funkcjonować

Funkcją enzymu jest hydroliza preform różnych glikozydów i oligosacharydów. Najważniejszym, z którym reaguje beta-glukozydaza oligosacharydowa, jest celuloza. Celuloza jest polimerem złożonym z reszt glukozylowych połączonych wiązaniami beta-1,4. Wiele organizmów potrzebuje do jej spożycia beta-glukozydazy, celulazy ( endoglukanazy ), celobiozydazy ( egzoglukanazy ). Enzymy te są potężnymi narzędziami do degradacji ścian komórkowych roślin przez patogeny i inne organizmy zużywające biomasę roślinną. Beta glukozydazy są niezbędne dla wielu organizmów do trawienia różnych składników odżywczych. Enzym ten kończy reakcję podwójnego przemieszczenia, co oznacza, że ​​enzym zmienia się w formę pośrednią, gdy pierwszy substrat wejdzie w miejsce aktywne, a następnie uwalnia produkt, zanim zwiąże się inny substrat, i powraca do swojej pierwotnej formy pod koniec reakcji. W przypadku beta-glukozydazy w miejscu aktywnym zaangażowane są dwie reszty karboksylanowe glukozydów, celobioza, celotrioza, celotetraoza. Celem reakcji jest usunięcie pozostałości z celobiozy disacharydowej w celu wytworzenia glukozy podczas hydrolizy biomasy. W zależności od tego, co enzym reaguje z produktem końcowym, będzie jedna lub dwie cząsteczki glukozy.

Ludzie

Ludzie nie są w stanie strawić celulozy komórek roślinnych. Dzieje się tak, ponieważ enzym ten nie występuje w ludzkim żołądku, ponieważ optymalne pH wynosi 5,6, podczas gdy pH ludzkiego żołądka jest kwaśne (pomiędzy 1,5 a 3,5). Jednak ludzie potrzebują beta-glukozydazy, lizosomalnej β-glukozydazy, ponieważ odgrywa ona ważną rolę w degradacji glikosfingolipidów. Enzym rozkłada glukozyloceramid na ceramid i glukozę. Jeśli nastąpi akumulacja, doprowadzi to do choroby Gauchera . Nagromadzenie substancji tłuszczowych może prowadzić do osłabienia kości, uszkodzenia wątroby oraz powiększenia i upośledzenia funkcji śledziony.

Rekin maski

Rekiny Bonnethead można znaleźć w wodach tropikalnych i subtropikalnych, żyjących w ujściach rzek o mulistym lub piaszczystym dnie, bogatym w trawę morską. Kiedyś uważano je wyłącznie za mięsożerców. Wiadomo było, że maski rzeczywiście zjadały trawę morską, ale uznano ją za przypadkową i uznano, że nie pomaga ona rekinowi. Jednak ostatnie badania jelita grubego rekina wykazały, że ma on wysoki poziom aktywności beta glukozydazy. Podczas procesu trawienia rekina czepiastego kwaśny żołądek osłabia ściany komórkowe trawy morskiej i umożliwia beta-glukozydazie wnikanie do komórki i trawienie celulozy. Poziom aktywności jest na równi z węgorzem małpim . Węgorz monkeyface jest roślinożercą, co oznacza, że ​​główka maski jest w stanie wykonać tę samą czynność trawienną, co organizm, który jest roślinożercą. Dlatego rekin maski jest obecnie klasyfikowany jako wszystkożerny.

Czerwony Krab z Wyspy Bożego Narodzenia

Christmas Island czerwony krab gatunek kraba zlokalizowane wyłącznie w Wyspie Bożego Narodzenia na Oceanie Indyjskim. Kraby lądowe, takie jak te, posiadają wiele odmian beta-glukozydazy, ponieważ są lądowymi roślinożercami. W przypadku Wyspy Bożego Narodzenia beta glukozydaza z czerwonego kraba nie tylko wytwarza glukozę, ale także usuwa celobiozę. Jest to ważne, ponieważ celobioza jest inhibitorem wielu enzymów, w tym endo-β-1,4-glukanazy i celobiohydrolazy. Beta-glukozydaza jest również zdolna do hydrolizy małych oligomerów wytwarzanych przez inne enzymy bez pomocy enzymu pośredniego. To z kolei sprawia, że ​​beta glukozydaza jest bardzo wydajnym enzymem w przewodzie pokarmowym nie tylko czerwonego kraba z Wyspy Bożego Narodzenia, ale także innych skorupiaków.

Synonimy

Synonimy, pochodne i enzymy pokrewne obejmują gentiobiase , cellobiaz , emulsin , elaterase , arylową, beta-glukozydaza , beta-D-glukozydaza , beta-glukozyd glukohydrolazy , arbutinase , amygdalinase , p-nitrofenylu beta-glukozydazę , primeverosidase , amygdalase , linamarase , salicylinaza i beta-1,6- glukozydaza .

Zobacz też

• Beta-glukozydaza amigdalinowa
• Celulaza , zestaw enzymów wytwarzanych głównie przez grzyby, bakterie i pierwotniaki, które katalizują celulizę (tj. hydrolizę celulozy)
• Pokrewny enzym glukozyloceramidaza
• Beta-glukozydaza prunazyny
• beta-glukozydaza wicyaninowa

Bibliografia

Linki zewnętrzne

• beta-glukozydaza w amerykańskiej National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• Lista bazy danych GO „GO:0016162 aktywność 1,4-beta-celobiozydazy celulozy”
• Podsumowanie oceny ryzyka, CEPA 1999. Trichoderma reesei P59G