Oksidase glukoseegenskaper, struktur, funksjoner

De Oksidase glukose, Også kjent som ß-D-glycose: oksygen-1-oksidoraduktase, glukose-1-oksidase eller bare oksidase glukose, er det et oksidorereduktase-enzym som har ansvaret for oksidasjon av ß-D-glycose som produserer D-glukonolakton og hydrogenperoksid.

Det ble oppdaget på slutten av 1920 -tallet i soppekstrakter Aspergillus Niger. Dens tilstedeværelse er bevist i sopp og insekter, der permanent produksjon av hydrogenperoksyd, ved sin katalytiske virkning, har viktige funksjoner i forsvaret mot patogene sopp og bakterier.

Skjema for strukturen til oksidase -glukoseenzymet (kilde Arcadian, via Wikimedia Commons)

For tiden har oksidase -glukose blitt renset fra mange forskjellige soppkilder, spesielt fra sjangrene Aspergillus og Penicillium. Selv om den kan bruke andre underlag, er den ganske selektiv for oksidasjon av β-D-glycose.

Det har flere overskudd i industrielle og kommersielle sammenhenger, noe som skyldes den lave produksjonskostnaden og store stabiliteten.

I denne forstand brukes dette enzymet både i matproduksjonsindustrien og i kosmetologi, i farmasøyt og klinisk diagnose, ikke bare som additiv, men som biosensor og/eller analytisk reagens av forskjellige løsninger og kroppsvæsker.

[TOC]

Kjennetegn

Oksidase glukose er et kuleformet flavoprotein som bruker molekylært oksygen som elektronakseptor for å produsere, fra glukose, D-glycon-Δ-lakton og hydrogenperoksyd.

I et cellulært system kan hydrogenperoksyd produsert konsumeres av katlaseenzymet for å produsere oksygen og vann. På sin side, i noen organismer, hydrolyseres D-glukonolakton til glukoninsyre, noe som kan utøve forskjellige funksjoner.

Oksidase glukoseenzymer beskrevet så langt er i stand til å oksidere monosakkarider og andre typer forbindelser, og som tidligere kommentert, er de ganske spesifikke for β D-glycose anomer.

Det kan tjene deg: Blodutstryking: Kjennetegn, typer, teknikker og histologi

De jobber i sur ph -områder, fra 3.5 til 6.5 Og avhengig av mikroorganisme kan dette området variere betydelig. I tillegg er soppoksydase -glukose en av de tre typene proteiner som er festet til ortofosfater.

Som andre biologiske katalysatorer kan disse enzymene hemmeres av forskjellige molekyler, inkludert sølv, kobber og kvikksølv, hydrazin og hydroksylamin, blant andre fenylhydrazin, natriumbisulfat, blant andre.

Struktur

Oksidase glukose er et dimalt protein med to identiske monomerer på 80 kDa hver, kodet av det samme genet, kovalent forent av to disulfur broer og hvis dynamikk er involvert i den katalytiske mekanismen til enzymet.

Avhengig av kroppen, er homodimerens gjennomsnittlige molekylvekt.

Monomerstruktur

Analysen av monomerer av forskjellige oksidase -glukose som finnes i naturen, avslører at disse er delt inn i to forskjellige regioner eller domener: en som binder seg til kjepphest og en annen som binder seg til glukose.

FAD Union-domenet består av ß-belagte ark, mens glukosekrysset Maste.

Glykosylering

De første studiene utført fra enzymet til TIL. Niger De slår fast at dette proteinet har 20% av sin friske vekt sammensatt av aminoazúces og at ytterligere 16-19% tilsvarer karbohydrater, hvorav mer enn 80% er håndbundet avfall til protein med lenker med lenker med lenker N- eller ENTEN-glykosid.

Selv om disse karbohydratene ikke er viktige for katalyse, er det rapporter som indikerer at eliminering eller fjerning av dette sukkerholdige avfallet reduserer den strukturelle stabiliteten til proteinet. Dette kan skyldes løselighet og motstand mot proteaser som dette karbohydratlaget gir det.

Kan tjene deg: virveldyr

Funksjoner

I sopp og insekter, som diskutert, oppfyller oksidase -glukose en essensiell funksjon av forsvaret mot patogene sopp og bakterier ved å opprettholde en konstant kilde til oksidativt stress ved permanent produksjon av hydrogenperoksyd.

Å snakke om andre generelle funksjoner av oksidase -glukoseenzymet er ikke så enkelt, siden det har veldig særlig fortjeneste i de forskjellige organismer som uttrykker det. I bier, for eksempel, bidrar sekresjonen fra hypofaryngealkjertlene mot spytt.

I andre insekter, avhengig av livssyklusens stadion, fungerer det i desinfeksjonen av maten som er inntatt og i undertrykkelse av planteforsvarssystemer (når det gjelder fytofagøse insekter, for eksempel).

For mange sopp er dette et avgjørende enzym for dannelse av hydrogenperoksyd som fremmer lignin -nedbrytning. For en annen type sopp er det bare et antibakterielt og soppdrepende forsvarssystem.

Funksjoner i bransjen

I det industrielle feltet har oksidase -glukose blitt utnyttet på mange måter, blant dem kan spesifiseres:

- Som tilsetningsstoff under matprosessering, der det fungerer som antioksidant, konserveringsmiddel og stabilisator av matprodukter.

- I bevaring av meieri -derivater, hvor han jobber som et antimikrobielt middel.

- Det brukes under eggstøvproduksjon for eliminering av glukose og produksjon av hydrogenperoksyd som forhindrer vekst av mikroorganismer.

- Den har også nytteverdi i produksjonen av lave viner i alkohol. Dette skyldes dens evne til å konsumere glukosen som er til stede i saftene som brukes til gjæring.

Kan tjene deg: laktoferrin: struktur og funksjoner

- Glukoninsyre, et av sekundære produkter fra reaksjonen katalysert med oksidase -glukose, blir også utnyttet for tekstilfarging, rengjøring av metalloverflater, som et mattilsetningsstoff, som tilsetningsstoff i vaskemidler og til og med medisiner og kosmetikk.

Glukosesensorer

Det er flere tester for å sensurere konsentrasjonen av glukose under forskjellige forhold som er basert på immobiliseringen av oksidase -glukoseenzymet i en gitt støtte.

Tre typer studier er designet i bransjen som bruker dette enzymet som biosensor, og forskjellene mellom dem er relativt til glukose- og/eller oksygenforbruksdeteksjonssystemet eller produksjon av hydrogenperoksyd.

I tillegg til dens nytte i matindustrien, blir glukosebiosensorer utnyttet for bestemmelse av glukosemengde i kroppsvæsker som blod og urin. Dette er vanligvis rutinemessige studier for påvisning av patologiske forhold og andre fysiologiske forhold.

Referanser

1. Bankar, s. B., Bule, m. V, Singhal, R. S., & Ananthanarayan, l. (2009). Glukoseoksidase - en oversikt. Biotechnology Advances, 27(4), 489-501.
2. Haouz, a., Twist, c., Zentz, c., Tauc, p., & Alpert, B. (1998). Dynamiske og strukturelle egenskaper til glukoseoksidaseenzym. Eur Biophys, 27, 19-25.
3. Raba, J., & Mottola, h. TIL. (nitten nitti fem). Glukoseoksidase som analytisk reagens. Kritiske anmeldelser i analytisk kjemi, 25(1), 1-42.
4. Wilson, r., & Turner, til. (1992). Glukoseoksidase: Et ideelt enzym. Biosensorer og bioelektronikk, 7, 165-185.
5. Wong, c. M., Wong, k. H., & Chen, x. D. (2008). Glukoseoksidase: Naturlig forekomst, funksjon, egenskaper og industrielle applikasjoner. Biotechnol Microbiol Appl, 75, 927-938.