Inverterte egenskaper, struktur, funksjoner

De omvendt, Også kjent som ß-fruktofuranosid frukthydrolyse, det er et veldig rikelig glykosilenzym i naturen. Det er i stand til å hydrolysere glukosidbindingen mellom de to monosakkaridene som utgjør sukrose, og produserer den "omvendte" glukose og fruktosesukker.

Det er til stede i mikroorganismer, dyr og planter, men de mest studerte enzymer er de av planteopprinnelse og bakterier og gjær, ettersom de har tjent som en modell for mange pionerkinetiske studier innen enzymeologi.

Molekylær struktur av plantene omvendt enzym (Kilde: Jawahar Swaminathan og MSD -ansatte ved European Bioinformatics Institute [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Invert deltok i en katalytisk reaksjon som tillater frigjøring av glukoseavfall som, avhengig av de fysiologiske behovene til organismen der den er uttrykt, kan brukes til å oppnå ATP og NADH. Dette klarer å syntetisere lagringspolysakkarider i forskjellige organeller eller vev, blant andre.

Denne typen enzym deltar også i kontrollen av differensiering og celleutvikling, siden de er i stand til å produsere monosakkarider som i planter også har viktige funksjoner i reguleringen av genuttrykk.

De finnes vanligvis i huden på fruktene av vintreet, i ertene, i de japanske pæreplantene og i havregryn. Selv om de mest utnyttede enzymer kommersielt er de av gjær som som S. cerevisiae og de av visse typer bakterier.

[TOC]

Kjennetegn

I naturen kan forskjellige former for omvendt finnes, og dette avhenger hovedsakelig av organismen som blir vurdert. Gjærene har for eksempel to typer inverterte: en intracellulær eller cytosolisk og en annen ekstracellulær eller periplasmisk (mellom celleveggen og plasmamembranen).

I bakterier fungerer omvendte arbeid i hydrolyse av sukrose, men i møte med høye konsentrasjoner av dette underlaget viser de også en fruktosyltransferaseaktivitet, da de er i stand til å overføre fruktosylavfall til sukrose.

Siden disse enzymene kan fungere i veldig brede pH -områder, har noen forfattere foreslått at de kan klassifiseres som:

Kan tjene deg: fibrinogen: funksjon, høye og lave konsentrasjoner, normale verdier

- Syre (pH mellom 4.5 og 5.5)

- Nøytral (pH nær 7) 

- Alkalisk (pH mellom 6.5 og 8.0).

Alkalisk omvendt er rapportert i de fleste planter og cyanobakterier, mens bakterier har aktiv omvendt til pH og alkalisk pH.

Vegetabilske inverter

I planter er det tre typer inverterte enzymer, som er lokalisert i forskjellige subcellulære rom og som har forskjellige biokjemiske egenskaper og egenskaper.

På samme måte er funksjonene til hver type omvendt beskrevet forskjellige, siden de tilsynelatende "regisserer" sukrose -disakkaridene til spesifikke cellulære ruter i planten.

I henhold til deres subcellulære beliggenhet kan vegetabilske inverter være:

- Vacuolare inverter

- Ekstracellulære inverter (på celleveggen)

- Cytosolisk inverter.

Vakuolære inverter eksisterer som to oppløselige og sure isoformer i vakuolaenes lumen, i mellomtiden at de "ekstracellulære" inverterene er perifere membranproteiner, assosiert med plasmamembranen gjennom ioniske interaksjoner.

Siden både vakuolare og ekstracellulære inverter katalyserer hydrolysen av sukrose som starter med fruktoserier, har disse blitt kalt ß-fruktofuranosidaser og det har vist at de også virker på andre oligosakkarider som inneholder β-fruktose rester, det er, de er ikke spesifikke spesifikke, de er ikke spesifikke.

Den andre typen vegetabilske inverter er den av cytosolisk omvendt, som også eksisterer som to nøytrale/alkaliske isoformer. Disse er spesifikke for sukrose og har ikke blitt så studert som de to andre.

Struktur

De fleste av invertene som er beskrevet så langt har dimicr og til og med multimeriske former. De eneste monomere inverterte som er kjent er bakterier, og i disse organismer har de mellom 23 og 92 kDa molekylvekt.

De vakuolare og ekstracellulære inverterene av plantene har molekylvekter mellom 55 og 70 kDa, og de fleste er N-glykosylert. Det som er sant for de fleste ekstracellulære inverter som finnes i naturen, som er assosiert med det ytre ansiktet til plasmamembranen.

Det kan tjene deg: 14 eksempler på katabolisme og anabolisme hos levende vesener

Isoenzym av gjær har noe høyere molekylvekter, ettersom de er mellom 135 og 270 kDa.

Andre studier utført med bakterielle enzymer har også vist at disse enzymene har et katalytisk senter rikt på β-pleide strukturer.

Funksjoner

Avhengig av organismen der de kommer til uttrykk, kan inverterte enzymer oppfylle mange grunnleggende funksjoner, ytterligere til sukkertransport og sukrosehydrolyse til deres konstituerende monosakkarider. Imidlertid er de mest gjennomgåtte naturlige funksjonene av planter.

Metabolske funksjoner av omvendt i planter

Sukrose, som er underlag for invertert enzymet, er et av sukkerene som oppstår i planter under fotosyntesen, etter at karbondioksid er redusert, i nærvær av lys, for å danne karbohydrater og vann.

Disse karbohydratene er den viktigste kilden til energi og karbon i ikke -fotosyntetisk plantevev og må transporteres vaskulært gjennom floemet og fra bladene, som er de viktigste fotosyntetiske organene.

Avhengig av investeringen som deltar, er glukose- og fruktoserestene oppnådd fra hydrolysen av denne sukrosen rettet mot forskjellige metabolske ruter, der de er det essensielle drivstoffet for å produsere energi i form av ATP og redusere kraft i form av NADH.

Andre viktige funksjoner i planter

I tillegg til å være avgjørende for å oppnå metabolsk energi, deltar vegetabilsk omvendt i kontrollen av osmoregulering og i veksten og forlengelsen av planteceller.

Dette er produktet av økningen i osmotisk trykk generert ved hydrolyse av sukrose, som genererer to nye osmotisk aktive molekyler: glukose og fruktose.

Hvis en bibliografisk gjennomgang blir gjort, vil det være enkelt.

Det er fastslått at invertert er forbindelsen mellom nedbrytning av karbohydrat og patogenresponser, siden dette enzymet gir sukker som øker ekspresjonen av sukker -indusible gener, som vanligvis er relatert til ekspresjonen av proteiner relatert til patogener (PR, engelsk Patogenrelatert).

Kan tjene deg: laminin: egenskaper, struktur, funksjoner, typer

Industriell utnyttelse av mikroorganisme inverter

Siden oppdagelsen har reaksjonen katalysert av inverterte en industriell utnyttet i en rekke sektorer av handel, inkludert ølindustrien eller bakeren.

I matområdet brukes omvendte til tilberedning av geléer og syltetøy, godteri, flytende deksler eller fylt med kjeks og sjokolade. I tillegg er en av de mest populære bruksområdene for sirupproduksjon, siden de har et høyere sukkerinnhold, men de er ikke utsatt for krystallisering.

I legemiddelindustrien er de nyttige for fremstilling av hostesirup og fordøyelseshjelpsnabletter, samt for syntese av probiotika og prebiotika, babymat og dyrematformuleringer (spesielt for storfe og bier).

De har også blitt brukt i papirindustrien, for fremstilling av kosmetikk, for produksjon av etylalkohol og organiske syrer som melkesyre og andre. Vegetabilsk omvendt blir også utnyttet for naturlig gnidningssyntese.

Referanser

1. Kulshrestha, s., Tyagi, p., Sindhi, v., & Sharma, k. (2013). Omvendt og dens applikasjoner- en kort gjennomgang. Journal of Pharmacy Research, 7, 792-797.
2. Lincoln, l., & Mer, s. (2017). Bakteriell invertert: forekomst, produksjon, biokjemisk karakterisering og betydning av transfrakt og -lasjon. Journal of Basic Microbiology, 1-11.
3. Odd, l. P., Piazza, m., & Pulcini, s. (1999). Vend aktivitet i honning. Apidologie, 30, 57-65.
4. Roitsch, t., & González, m. (2004). Funksjon og regulering av plantevendinger: søte sensasjoner. Trender i plante, 9(12), 606-613.
5. Roitsch, t., Balibrea, m. OG., Hofmann, m., Prols, R., & Sinha, til. K. (2003). Ekstracellulær invertering: Nøkkelmetabolsk enzym og PR -protein. Journal of Experimental Botany, 54(382), 513-524.
6. Strum, a. (1999). Omvendt. Primære strukturer, funksjoner og roller i planteutvikling og sukrose deltakelse. Plantefysiologi, 121, 1-7.