Karakteristik, struktur, fungsi lacasas

Itu rumah -rumah, P-Dipenol: dioksiden teroksidasi atau oksiduktase benzenediol-oksigen.

Ada di tanaman atas, pada beberapa serangga, dalam bakteri dan pada dasarnya semua jamur yang telah dipelajari; Warna biru karakteristiknya adalah produk dari empat atom tembaga yang melekat pada molekul di situs katalitiknya.

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

Enzim ini dijelaskan oleh Yoshida dan kolaborator pada tahun 1883, saat mempelajari resin pohon Rhus Vernicifera atau "pohon pernis" Jepang, di mana ditentukan bahwa fungsi utamanya adalah untuk mengkatalisasi reaksi polimerisasi dan depolerisasi senyawa.

Jauh kemudian ditemukan bahwa, dalam jamur, protein dengan aktivitas enzimatik ini memiliki fungsi spesifik dalam mekanisme penghapusan fenol toksik dari media di mana mereka tumbuh, sementara pada tanaman mereka terlibat dalam proses sintetis seperti lignifikasi.

Kemajuan ilmiah mengenai studi enzim -enzim ini memungkinkan pekerjaan mereka di tingkat industri, di mana kapasitas katalitik mereka telah digunakan, terutama dalam konteks bioremediasi, tekstilery, dalam penghapusan pewarna yang diterapkan pada tekstil, dalam industri kertas, antara industri kertas, di antara.

Alasan utama mengapa latasas sangat menarik dari sudut pandang industri berkaitan dengan fakta bahwa reaksi oksidasi mereka hanya menyiratkan pengurangan oksigen molekuler dan produksi air sebagai elemen sekunder.

[TOC]

Karakteristik

Enzim lacasas dapat disekresikan atau berada di daerah intraseluler, tetapi ini tergantung pada tubuh yang dipelajari. Meskipun demikian, sebagian besar enzim dianalisis (dengan pengecualian beberapa protein jamur dan serangga tertentu) adalah protein ekstraseluler.

Dapat melayani Anda: protobiontes

Distribusi

Enzim ini, seperti yang disebutkan di atas, terutama dalam jamur, pada tanaman atas, pada bakteri dan pada beberapa spesies serangga.

Di antara tanaman di mana keberadaannya telah ditunjukkan adalah pohon apel, asparagus, kentang, pir, mangga, buah persik, pinus, plum, antara lain. Serangga yang mengekspresikan lacasas terutama milik genre Bombyx, Calliphora, Diploptera, Drosophila, Musca, Papilio, Rhodnius, dan lain-lain.

Jamur adalah organisme yang paling banyak pernis dan variasi lacasa telah diisolasi dan dipelajari, dan enzim ini hadir baik di ascomycetes dan deuteromice dan basidiomycetes.

Katalisis

Reaksi yang dikatalisasikan.

Hasil dari reaksi katalitik adalah reduksi molekul oksigen menjadi dua molekul air dan oksidasi, pada saat yang sama, dari empat molekul substrat untuk menghasilkan empat radikal reaktif bebas bebas.

Radikal bebas perantara dapat mengikat dan membentuk dímeros, oligomer atau polimer, sehingga dikatakan bahwa lacasas mengkatalisasi reaksi polimerisasi dan "depolimerisasi".

Struktur

LACASAS adalah glikoprotein, yaitu, mereka adalah protein yang memiliki oligosakarida secara kovalen disatukan dengan rantai polipeptida, dan ini mewakili antara 10 dan 50% dari total berat molekul (pada enzim sayuran persentase bisa sedikit lebih tinggi).

The carbohydrate portion of this type of protein contains monosaccharides such as glucose, galactose, fucosa, Arabinous and some hexosamines, and it is thought that glycosylation has important functions in secretion, proteolytic susceptibility, in activity, copper retention and the thermal stability of the protein.

Umumnya enzim ini ditemukan di alam sebagai monomer atau homodimis dan berat molekul masing -masing monomer dapat bervariasi antara 60 dan 100 kDa.

Pusat katalitik lacasas terdiri dari empat atom tembaga (Cu), yang memberikan molekul secara umum warna biru karena penyerapan elektronik yang terjadi dalam ikatan tembaga-kobre (Cu-Cu).

Dapat melayani Anda: alometri

Lasase nabati memiliki titik isoelektrik dengan nilai mendekati 9 (cukup mendasar), sedangkan enzim jamur berada di antara titik isoelektrik 3 dan 7 (sehingga mereka adalah enzim yang bekerja dalam kondisi asam).

Isoenzymes

Banyak jamur yang menghasilkan lasase juga memiliki isoform ini, yang dikodekan oleh gen yang sama atau oleh gen yang berbeda. Isoenzim ini berbeda satu sama lain dalam hal stabilitasnya, pH dan suhu optimal mereka untuk mengkatalisasi dan dalam hal afinitas untuk berbagai jenis substrat.

Dalam kondisi tertentu, isoenzim ini dapat memiliki fungsi fisiologis yang berbeda, tetapi ini tergantung pada spesies atau kondisi di mana ia dihuni.

Fungsi

Beberapa peneliti telah menunjukkan bahwa latasas terlibat dalam "sklerotisasi" kutikula pada serangga dan perakitan spora yang resisten terhadap cahaya ultraviolet dalam mikroorganisme genre Basil.

Pada tanaman

Dalam organisme tanaman, lacasas berpartisipasi dalam pembentukan dinding sel, dalam proses lignifikasi dan "kerugian" (kehilangan atau disintegrasi lignin); Dan di samping itu, mereka terkait dengan detoksifikasi jaringan dengan mengoksidasi fenol antijamur atau penonaktifan phytoexins.

Dalam jamur

Secara signifikan berlimpah dalam kelompok organisme ini, lacasas berpartisipasi dalam berbagai proses sel dan fisiologis. Di antara mereka, perlindungan jamur patogen dari tanin dan "phytoexins" sayuran dapat disebutkan; Jadi dapat dikatakan bahwa, untuk jamur, enzim ini adalah faktor virulensi.

Lacasas juga memiliki fungsi dalam morfogenesis dan diferensiasi struktur resistensi dan spora basidiomycetes, serta dalam biodegradasi lignin dalam jamur yang menurunkan jaringan spesies kayu.

Itu dapat melayani Anda: Perbedaan antara sains dan teknologi

Pada saat yang sama, LACASS berpartisipasi dalam pembentukan pigmen miselium sistem kekebalan tubuh inang yang terinfeksi jamur patogenik.

Di industri

Enzim khusus ini digunakan secara industri dengan beberapa tujuan, tetapi yang paling menonjol sesuai dengan industri tekstil dan perbatasan dan proses bioremediasi dan dekontaminasi produk air limbah dari proses industri lainnya.

Tepat tepatnya, enzim ini sering digunakan untuk oksidasi fenol dan turunannya hadir di perairan yang terkontaminasi dengan limbah industri, yang produk katalisnya tidak larut (terpolimerisasi) dan endapan, yang membuatnya mudah dipisahkan.

Dalam industri makanan mereka juga memiliki kepentingan karena penghapusan senyawa fenolik diperlukan untuk stabilisasi minuman seperti anggur, bir dan jus alami.

Mereka digunakan dalam industri kosmetik, dalam sintesis kimia banyak senyawa, dalam bioremediasi tanah dan nanobioteknologi.

Yang paling banyak digunakan adalah lacasas dari jamur, tetapi baru -baru ini telah ditentukan bahwa bakteri lacasa memiliki karakteristik yang lebih luar biasa dari sudut pandang industri; Mereka dapat bekerja dengan berbagai substrat terbesar dan pada suhu yang lebih luas dan rentang pH, selain menjadi jauh lebih stabil di depan agen penghambat.

Referensi

1. Claus, h. (2004). Laccases: struktur, reaksion, distribusi. Mikron, 35, 93-96.
2. Couto, s. R., Luis, J., & Herrera, T. (2006). Aplikasi Industri dan Bioteknologi Laccases: Tinjauan. Kemajuan Bioteknologi, 24, 500-513.
3. Madhavi, v., & Lele, s. S. (2009). Laccase: Properti dan Aplikasi. Bioresoources, 4(4), 1694-1717.
4. Riva, s., Molecolare, r., & Bianco, v. M. (2006). Laccases: Enzim Biru untuk Kimia Hijau. Tren bioteknologi, 24(5), 219-226.
5. Singh, hlm., Bindi, c., & Arunika, G. (2017). Bakteri Laccase: Pembaruan Terbaru tentang Produksi, Properti, dan Aplikasi Industri. Biotek, 7(323), 1-20.