Karakteristik beta galaktosidase, struktur, fungsi

Itu Beta galactosidase, Juga disebut β-galactosidase atau β-D-galactohydrolyse adalah enzim milik keluarga glikosil hidrolase yang mampu menghidrolisis limbah galaktosil dari berbagai jenis molekul: polimer, oligosakarida dan metabolit sekunder, antara antara lain: polimer, oligosakarida dan metabolit sekunder, antara kedua, di antara oligosakarida dan sekunder, sekunder, di antara oligosakarida, di antara oligosakarida, di antara oligosakarida, di antara oligosakarida sekunder, antara sekunder, antara sekunder, antara sekunder. 

Sebelumnya dikenal sebagai "laktase", distribusinya, serta polisakarida oligo dan β-galaktositas yang berfungsi sebagai substrat, sangat lebar. Ini ditemukan pada bakteri, jamur dan ragi; Pada tanaman itu umum di almond, persik, aprikot dan apel, dan pada hewan ada di organ seperti lambung dan usus.

Representasi grafis dari struktur enzim B-galactosidase (Sumber: Jawahar Swaminathan dan Staf MSD di European Bioinformatics Institute [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Enzim yang paling banyak dipelajari adalah dari Opeon Lac dari DAN. coli, Gen dikodekan Lacz, yang studinya telah menjadi kunci untuk memahami fungsi operat genetik dan banyak aspek peraturan dari mereka.

Saat ini termasuk dalam kelompok enzim yang dipelajari terbaik dan fungsi yang paling terkenal adalah hidrolisis hubungan glukosida laktosa. Itu memenuhi fungsi metabolisme penting dalam organisme yang mengekspresikannya dan juga digunakan dengan berbagai tujuan industri.

Di antara aplikasi industri adalah penghapusan laktosa produk susu untuk orang yang tidak toleran laktosa dan produksi beberapa senyawa galactosity. Mereka juga digunakan untuk meningkatkan rasa manis, rasa, dan pencernaan banyak produk susu.

[TOC]

Karakteristik

Selain substrat galactosity seperti laktosa, sebagian besar β-galactosidases yang diketahui membutuhkan ion logam divalen seperti magnesium dan natrium. Ini telah terbukti dengan penemuan situs serikat untuk logam -logam ini dalam strukturnya.

Β-galactosidas yang ada di alam memiliki berbagai macam rentang pH yang dapat mereka kerjakan. Enzim jamur bekerja di lingkungan asam (2.5 sampai 5.4), sementara ragi dan bakteri bekerja antara 6 dan 7 unit pH.

Dapat melayani Anda: bakteri gram negatif

bakteri β-galactosidas

Bakteri memiliki enzim galato-hidrolitik besar dibandingkan dengan galactosidas lainnya yang dianalisis. Dalam organisme ini, enzim yang sama mengkatalisasi tiga jenis reaksi enzimatik:

- Hydrolyza laktosa ke monosakarida konstitutifnya: galaktosa dan glukosa.

- Katalisasi transgastilasi laktosa ke alolaktosa, gula disakarida yang berpartisipasi dalam regulasi positif dari ekspresi gen milik opeone Lac, Eç.

- Menghidrolisis alolaktosa mirip dengan apa yang terjadi dengan laktosa.

jamur β-galactosidas

Jamur memiliki enzim β-galactosidase yang lebih rentan terhadap penghambatan galaktosa daripada enzim yang termasuk dalam organisme lain. Namun, ini adalah termostabil dan bekerja dalam rentang pH asam.

Metabolisme laktosa yang dimediasi oleh enzim ini dalam jamur dibagi menjadi ekstraseluler dan sitosolik.

Struktur

Enzim β-galactosidase bakteri adalah enzim tetramerik (dari empat subunit yang identik, A-D) dan masing-masing monomernya memiliki lebih dari 1.000 limbah asam amino, yang berarti berat molekul lebih dari 100 kDa untuk masing -masing dan lebih dari 400 kDa untuk protein kompleks.

Pada tanaman, sebaliknya, enzim berukuran jauh lebih kecil dan umumnya dapat ditemukan sebagai dimer subunit yang identik.

Domain setiap monomer dibedakan dengan angka dari 1 hingga 5. Domain 3 memiliki struktur barel α/β "Tim" dan memiliki situs aktif di ujung C-terminal barel.

Dapat melayani Anda: organogenesis hewan dan tanaman dan karakteristiknya

Diperkirakan bahwa situs aktif kompleks enzimatik dibagi antar monomer, jadi enzim ini aktif secara biologis hanya ketika dikomplekskan sebagai tetrameter.

Situs aktifnya memiliki kemampuan untuk bergabung dengan D-glukosa dan D-galaktosa, dua monosakarida yang membentuk laktosa. Ini sangat spesifik untuk D-galaktosa, tetapi tidak terlalu banyak untuk glukosa, sehingga enzim dapat bertindak pada galaktosida lain.

Fungsi

Pada hewan

Di usus manusia, fungsi utama enzim ini berkaitan dengan penyerapan laktosa yang dicerna dengan makanan, karena terletak di permukaan luminal membran plasma sel usus dalam bentuk bentuk sikat kuas.

Selain itu, telah ditunjukkan bahwa isoform lisosom dari enzim ini berpartisipasi dalam degradasi banyak glukolipid, mukopolisakarida dan glikoprotein galactosity, yang memiliki berbagai tujuan pada rute seluler yang berbeda.

Pada tanaman

Tanaman memiliki enzim β-galactosidase pada daun dan biji. Ini memenuhi fungsi -fungsi penting dalam katabolisme galaktolipid, yang merupakan karakteristik ganggang dan tanaman secara umum.

Dalam organisme ini, β-galactosidase berpartisipasi dalam proses pertumbuhan tanaman, pematangan buah-buahan dan, pada tanaman atas, ini adalah satu-satunya enzim yang diketahui yang mampu menghidrolisis limbah galactosyl dari galakositas polisakarida dari dinding sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel sel galactosyl dari galacosity polisakarida dari sel sel sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel sel galactosyl dari galacosity polisakarida dari sel sel sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel sel galactosyl dari galacosity polysaccharides dari sel sel sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel sel limbah sel sel sel sel sel sel galacosity polisakarida sel sel sel sel sel sel.

Dalam industri dan penelitian

Dalam industri makanan yang terkait dengan produk susu, enzim β-galactosidase digunakan untuk mengkatalisasi hidrolisis laktosa yang ada dalam produk susu, yang bertanggung jawab atas banyak cacat yang terkait dengan penyimpanan produk ini.

Hidrolisis gula ini berupaya menghindari sedimentasi partikel, kristalisasi makanan penutup susu beku dan adanya tekstur "berpasir" di sebagian besar turunan komersial susu.

Dapat melayani Anda: rantai makanan bumi: tautan dan contoh

Β-galactosidase yang digunakan secara industri diperoleh, umumnya, dari jamur Aspergillus sp., Meskipun enzim yang diproduksi oleh ragi Kluyveromyces lactis Itu juga banyak digunakan.

Aktivitas β-galactosidase, yang diterjemahkan menjadi istilah ilmiah seperti "fermentasi laktosa", secara rutin diuji untuk identifikasi enterobakteri negatif Gram yang ada dalam berbagai jenis sampel.

Selain itu, dalam istilah medis, ini digunakan untuk produksi susu bebas laktosa dan untuk perumusan tablet yang digunakan oleh laktosa tidak toleran orang untuk mencerna susu dan turunannya (yogurt, keju, es krim, mentega, krim, dll.).

Ini digunakan sebagai "biosensor" atau "biomarker" dengan keanekaragaman tujuan, dari immunoassay dan analisis toksikologis hingga analisis ekspresi gen dan diagnosis patologi berkat imobilisasi kimia enzim ini dalam dukungan khusus dalam dukungan khusus ini.

Referensi

1. Henrissat, b., & Daviest, g. (1997). Klasifikasi Struktural dan Berbasis Urutan dari Glikosida Hidrolas. Biologi Saat Ini, 7, 637-644.
2. Huber, r. (2001). Beta (b) -galactosidase. Pers Akademik, 212-214.
3. Husain, q. (2010). β Galactosidaese dan aplikasi potensial mereka: Tinjauan. Ulasan Kritis dalam Bioteknologi, 30, 41-62.
4. Hakim, d. H., Matthews, b. W., & Huber, R. DAN. (2012). Lacz B-Galactosidase: Struktur dan Fungsi Enzim Pentingnya Historis dan Molekul Biologis. Protein sains, dua puluh satu, 1792-1807.
5. Lee, b. DAN., Han, J. KE., IM, J. S., Morrone, a., Johung, k., Goodwin, c.,… Hwang, dan. S. (2006). Β -Galactosidase β -lysosomal β -Gastosidase adalah lisosomal adalah lisosomal. Sel penuaan, 5, 187-195.
6. Matthews, b. W. (2005). Struktur e. β-galactosidase coli. C. R. Biologi, 328, 549-556.
7. McCarter, J. D., & Withers, s. G. (1994). Mekanisme hidrolisis glikosida enzimatik. Pendapat saat ini dalam biologi struktural, 4, 885-892.
8. Richmond, m., Gray, J., & Stine, c. (1981). Beta-Galactosidase: Tinjauan Terbaru Terkait dengan Aplikasi Teknologi, Kekhawatiran Nutrisi, dan Imobilisasi. J Dairy Sci, 64, 1759-1771.
9. Wallenfels, k., & Weil, r. (1972). B-Galactosidase.