Oxidase -Glukoseeigenschaften, Struktur, Funktionen

Der Oxidase -Glukose, Auch als β-D-Glycose bekannt.

Es wurde Ende der 1920er Jahre in Pilzauszügen entdeckt Aspergillus niger. Das Vorhandensein wurde in Pilzen und Insekten nachgewiesen, wo die dauerhafte Produktion von Wasserstoffperoxid durch seine katalytische Wirkung wichtige Funktionen zur Verteidigung gegen pathogene Pilze und Bakterien hat.

Schema der Struktur des Oxidase -Glucose -Enzyms (Quelle Arcadian über Wikimedia Commons)

Derzeit wurde Oxidase -Glucose aus vielen verschiedenen Pilzquellen gereinigt, insbesondere aus den Genres Aspergillus Und Penicillium. Obwohl es andere Substrate verwenden kann, ist es für die Oxidation von β-D-Glycose ziemlich selektiv.

Es hat mehrere Gewinne in industriellen und kommerziellen Kontexten, was auf die geringen Produktionskosten und die große Stabilität zurückzuführen ist.

In diesem Sinne wird dieses Enzym sowohl in der Lebensmittelproduktionsindustrie als auch in der Kosmetik sowie in der Apotheker- und klinischen Diagnose nicht nur als Additiv, sondern auch als Biosensor- und/oder analytisches Reagenz mit verschiedenen Lösungen und Körperflüssigkeiten verwendet.

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Eigenschaften

Oxidase-Glucose ist ein globuläres Flavoprotein, das molekularen Sauerstoff als Elektronenakzeptor zur Herstellung von Glukose, D-Glycon-Δ-Lacton und Wasserstoffperoxid verwendet.

In einem zellulären System kann das produzierte Wasserstoffperoxid vom Catlase -Enzym konsumiert werden, um Sauerstoff und Wasser zu produzieren. In einigen Organismen wird D-Gluconolacton wiederum zu Gluconsäure hydrolysiert, was verschiedene Funktionen ausüben kann.

Oxidase-Glucose-Enzyme, die bisher beschrieben wurden.

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Sie arbeiten in Säure -pH -Bereichen von 3.5 bis 6.5 und je nach Mikroorganismus kann dieser Bereich erheblich variieren. Darüber hinaus sind Pilzoxidase -Glucose eine der drei Arten von Proteinen, die an Orthophosphaten gebunden sind.

Wie andere biologische Katalysatoren können diese Enzyme durch verschiedene Moleküle, einschließlich Silber, Kupfer und Quecksilber, Hydrazin und Hydroxylamin, Phenylhydrazin, Natriumbisulfat, gehemmt werden.

Struktur

Oxidase -Glucose ist ein dimisches Protein mit zwei identischen Monomeren von jeweils 80 kDa, die von demselben Gen kodiert werden und kovalent durch zwei Disulfurbrücken vereint sind und deren Dynamik am katalytischen Mechanismus des Enzyms beteiligt ist.

Abhängig vom Körper das durchschnittliche Molekulargewicht des Homodimers.

Monomerstruktur

Die Analyse der in der Natur gefundenen Monomere verschiedener Oxidase -Glucose zeigt, dass diese in zwei verschiedene Regionen oder Domänen unterteilt sind: eine, die an die Modeerscheinung bindet und eine, die an Glukose bindet.

Die FAD-Union-Domäne besteht aus β-plattierten Blättern, während der Glukoseverbissmaste.

Glykosylierung

Die ersten Studien aus dem Enzym von ZU. Niger Sie stellen fest, dass dieses Protein 20% seines Frischgewichts aus Aminoazúces enthält und dass weitere 16-19% Kohlenhydraten entsprechen, von denen mehr als 80% handverknüpfter Abfall für Protein durch Links durch Links durch Links sind N- oder ENTWEDER-Glykosid.

Obwohl diese Kohlenhydrate für die Katalyse nicht wesentlich sind, gibt es Berichte, die darauf hinweisen, dass die Eliminierung oder Entfernung dieses zuckerhaltigen Abfalls die strukturelle Stabilität des Proteins verringert. Dies kann auf Löslichkeit und Widerstand gegen Proteasen zurückzuführen sein, die diese Kohlenhydratschicht verleiht.

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Funktionen

In Pilzen und Insekten erfüllt Oxidase Glucose eine wesentliche Funktion der Verteidigung gegen pathogene Pilze und Bakterien durch die Aufrechterhaltung einer konstanten Quelle für oxidativen Stress durch dauerhafte Produktion von Wasserstoffperoxid.

Es ist nicht so einfach, über andere allgemeine Funktionen des Oxidase -Glucose -Enzyms zu sprechen, da es in den verschiedenen Organismen, die es ausdrücken. In Bienen zum Beispiel trägt seine Sekretion aus den hypopharyngealen Drüsen in Richtung Speichel zur Erhaltung von Honig bei.

In anderen Insekten arbeitet es abhängig vom Stadion des Lebenszyklus in der Desinfektion der aufgenommenen Lebensmittel und bei der Unterdrückung von Pflanzenabwehrsystemen (zum Beispiel bei phytophagen Insekten).

Für viele Pilze ist dies ein entscheidendes Enzym für die Bildung von Wasserstoffperoxid, das den Ligninabbau fördert. Für eine andere Art von Pilzen ist es nur ein antibakterielles und antimykotisches Abwehrsystem.

Funktionen in der Branche

Im industriellen Bereich wurde Oxidase -Glucose in vielerlei Hinsicht ausgenutzt, darunter angegeben werden kann:

- Als Additiv während der Lebensmittelverarbeitung, wo es als Antioxidans, Konservierungsmittel und Stabilisator von Lebensmitteln fungiert.

- Bei der Erhaltung von Milchderivaten, wo er als antimikrobielles Mittel arbeitet.

- Es wird während der Eierstaubproduktion zur Eliminierung von Glukose und der Produktion von Wasserstoffperoxid verwendet, die das Wachstum von Mikroorganismen verhindert.

- Es verfügt auch über Nützlichkeit bei der Herstellung von Tiefweinen in Alkohol. Dies liegt an seiner Fähigkeit, die in den für die Fermentation verwendeten Säften zu konsumieren, die in den Säften vorhanden ist.

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- Gluconsäure, eines der Sekundärprodukte der durch Oxidase -Glucose katalysierten Reaktion, wird auch für Textilfärbung, Reinigung von Metalloberflächen, als Additiv als Additiv in Reinigungsmitteln und sogar in Arzneimitteln und Kosmetika ausgenutzt.

Glukosesensoren

Es gibt mehrere Tests, um die Glukosekonzentration unter verschiedenen Bedingungen zu zensieren.

In der Branche wurden drei Arten von Versuchen entworfen, die dieses Enzym als Biosensor verwenden, und die Unterschiede zwischen ihnen sind relativ zum Glukose- und/oder Sauerstoffverbrauchserkennungssystem oder zur Herstellung von Wasserstoffperoxid.

Zusätzlich zu ihrer Nützlichkeit in der Lebensmittelindustrie werden Glukose -Biosensoren zur Bestimmung der Glukosemenge in Körperflüssigkeiten wie Blut und Urin ausgenutzt. Dies sind in der Regel Routinestudien zum Nachweis pathologischer Erkrankungen und anderer physiologischer Zustände.

Verweise

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