Oxidase glucose -kenmerken, structuur, functies

De oxidase glucose, Ook bekend als β-D-glycose: zuurstof-1-oxidoraductase, glucose-1-oxidase of eenvoudig oxidaseglucose, het is een oxidoreductase-enzym in lading van de oxidatie van de β-D-glycose die d-gluconolacton en hydrogen peroxide produceert.

Het werd ontdekt aan het einde van de jaren 1920 in schimmeluittreksels Aspergillus niger. De aanwezigheid ervan is bewezen in schimmels en insecten, waar permanente productie van waterstofperoxide, door zijn katalytische werking, belangrijke functies heeft in verdediging tegen pathogene schimmels en bacteriën.

Schema van de structuur van het oxidase -glucose -enzym (bron Arcadian, via Wikimedia Commons)

Momenteel is oxidaseglucose gezuiverd uit veel verschillende schimmelbronnen, vooral van de genres Aspergillus En Penicillium. Hoewel het andere substraten kan gebruiken, is het vrij selectief voor de oxidatie van β-D-glycose.

Het heeft meerdere winst in industriële en commerciële contexten, wat te wijten is aan de lage productiekosten en grote stabiliteit.

In deze zin wordt dit enzym zowel in de voedingsproductie -industrie als in cosmetologie gebruikt, in apotheker en klinische diagnose, niet alleen als additief, maar als biosensor en/of analytisch reagens van verschillende oplossingen en lichaamsvloeistoffen.

[TOC]

Kenmerken

Oxidase glucose is een bolvormig flavoproteïne dat moleculaire zuurstof gebruikt als een elektronenacceptor om te produceren, van glucose, D-glycon-Δ-lacton en waterstofperoxide.

In een cellulair systeem kan het geproduceerde waterstofperoxide worden geconsumeerd door het catlase -enzym om zuurstof en water te produceren. Op zijn beurt wordt in sommige organismen d-gluconolacton gehydrolyseerd tot gluconzuur, dat verschillende functies kan uitoefenen.

Oxidase glucose-enzymen die tot nu toe worden beschreven, kunnen echter monosachariden en andere soorten verbindingen oxideren en zoals eerder becommentarieerd, zijn ze vrij specifiek voor de β D-glycose-anomeer.

Het kan u van dienst zijn: Blood Smeer: ​​kenmerken, typen, technieken en histologie

Ze werken in zure pH -bereiken, vanaf 3.5 tot 6.5 En, afhankelijk van het micro -organisme, kan dit bereik aanzienlijk variëren. Bovendien zijn schimmeloxidaseglucose een van de drie soorten eiwitten die aan orthofosfaten zijn bevestigd.

Net als andere biologische katalysatoren kunnen deze enzymen worden geremd door verschillende moleculen, waaronder zilver, koper en kwik, hydrazine en hydroxylamine, onder andere fenylhydrazine, natriumbisulfaat.

Structuur

Oxidaseglucose is een dimisch eiwit met twee identieke monomeren van elk 80 kDa, gecodeerd door hetzelfde gen, covalent verenigd door twee disulfur -bruggen en wiens dynamiek is betrokken bij het katalytische mechanisme van het enzym.

Afhankelijk van het lichaam, het gemiddelde molecuulgewicht van de homodimer.

Monomeerstructuur

De analyse van de monomeren van verschillende in de natuur gevonden oxidaseglucose onthult dat deze zijn verdeeld in twee verschillende regio's of domeinen: een die bindt aan de rage en een andere die bindt aan glucose.

Het FAD-vakbondsdomein bestaat uit β-vergulde vellen, terwijl de glucose junction maste.

Glycosylatie

De eerste studies uitgevoerd vanuit het enzym van NAAR. Niger Ze stellen vast dat dit eiwit 20% van zijn frisse gewicht heeft dat bestaat uit aminoazúces en dat nog een 16-19% overeenkomt met koolhydraten, waarvan meer dan 80% handgebonden afval aan eiwitten is door links door links door links door links door links door verbindingen N- of OF-glycosidisch.

Hoewel deze koolhydraten niet essentieel zijn voor katalyse, zijn er rapporten die erop wijzen dat de eliminatie of verwijdering van dit suikerachtige afval de structurele stabiliteit van het eiwit vermindert. Dit kan te wijten zijn aan oplosbaarheid en weerstand tegen proteasen die deze koolhydraatlaag het geeft.

Kan u van dienst zijn: gewervelde dieren

Functie

In schimmels en insecten, zoals besproken, vervult oxidase -glucose een essentiële functie van verdediging tegen pathogene schimmels en bacteriën door een constante bron van oxidatieve stress te handhaven door permanente productie van waterstofperoxide.

Praten over andere algemene functies van het oxidase -glucose -enzym is niet zo eenvoudig, omdat het zeer bijzondere winst heeft in de verschillende organismen die het uitdrukken. In bijen bijvoorbeeld, de secretie van de hypofaryngeale klieren naar speeksel draagt ​​bij aan het behoud van honing.

In andere insecten werkt het, afhankelijk van het stadion van de levenscyclus, in het desinfectie van het ingenomen voedsel en in de onderdrukking van plantenverdedigingssystemen (als het gaat om fytofage insecten, bijvoorbeeld).

Voor veel schimmels is dit een cruciaal enzym voor de vorming van waterstofperoxide dat lignine -afbraak bevordert. Op zijn beurt is het voor een ander type schimmels slechts een antibacterieel en antischimmelbekledingssysteem.

Functies in de industrie

In het industriële veld is oxidaseglucose op veel manieren benut, waaronder kan worden gespecificeerd:

- Als additief tijdens voedselverwerking, waar het werkt als een antioxidant, conserveermiddel en stabilisator van voedselproducten.

- In het behoud van zuivelderivaten, waar hij werkt als een antimicrobieel middel.

- Het wordt gebruikt tijdens de productie van eierstof voor de eliminatie van glucose en productie van waterstofperoxide die de groei van micro -organismen voorkomt.

- Het heeft ook nut bij de productie van lage wijnen in alcohol. Dit komt door zijn vermogen om de glucose te consumeren die aanwezig is in de sappen die worden gebruikt voor fermentatie.

Kan u van dienst zijn: lactoferrin: structuur en functies

- Gluconzuur, een van de secundaire producten van de reactie gekatalyseerd door oxidaseglucose, wordt ook geëxploiteerd voor textielkleuring, het reinigen van metalen oppervlakken, als een voedseladditief, als een additief bij wasmiddelen en zelfs in geneesmiddelen en cosmetica.

Glucosesensoren

Er zijn verschillende tests om de concentratie van glucose onder verschillende omstandigheden te censureren die zijn gebaseerd op de immobilisatie van het oxidaseglucose -enzym in een bepaalde ondersteuning.

Drie soorten onderzoeken zijn ontworpen in de industrie die dit enzym gebruiken als biosensor en de verschillen tussen hen zijn ten opzichte van het glucose- en/of zuurstofverbruik detectiesysteem of de productie van waterstofperoxide.

Naast het nut ervan in de voedingsindustrie, worden glucosebiosensoren benut voor de bepaling van glucosebehoeveelheid in lichaamsvloeistoffen zoals bloed en urine. Dit zijn meestal routinematige studies voor de detectie van pathologische aandoeningen en andere fysiologische aandoeningen.

Referenties

1. Bankar, s. B., Bule, m. V, Singhal, r. S., & Ananthanarayan, l. (2009). Glucose -oxidase - een overzicht. Biotechnologie vooruitgang, 27(4), 489-501.
2. Haouz, een., Draai, c., Zentz, C., Tauc, p., & Alpert, B. (1998). Dynamische en structurele eigenschappen van glucose -oxidase -enzym. Eur Biophys, 27, 19-25.
3. Raba, J., & Mottola, h. NAAR. (negentienvijfennegentig). Glucose -oxidase als een analytisch reagens. Kritische beoordelingen in analytische chemie, 25(1), 1-42.
4. Wilson, r., & Turner, aan. (1992). Glucose -oxidase: een ideaal enzym. Biosensors & bio -elektronica, 7, 165-185.
5. Wong, c. M., Wong, K. H., & Chen, x. D. (2008). Glucose -oxidase: natuurlijke gebeurtenis, functie, eigenschappen en industriële toepassingen. Biotechnol Microbiol Appl, 75, 927-938.