Ciri -ciri glukosa oksidase, struktur, fungsi

The glukosa oksidase, Juga dikenali sebagai β-D-glycose: oksigen-1-oxidoraductase, glukosa-1-oksidase atau hanya glukosa oksidase, ia adalah enzim oksidoreductase yang bertanggungjawab terhadap pengoksidaan β-D-glikos yang menghasilkan D-gluconolactone dan hidrogen peroksida.

Ia ditemui pada akhir tahun 1920 -an dalam ekstrak kulat Aspergillus Niger. Kehadirannya telah terbukti dalam kulat dan serangga, di mana pengeluaran kekal hidrogen peroksida, oleh tindakan pemangkinnya, mempunyai fungsi penting dalam pertahanan terhadap kulat dan bakteria patogen.

Skim struktur enzim glukosa oksidase (sumber Arcadian, melalui Wikimedia Commons)

Pada masa ini, glukosa oksidase telah disucikan dari pelbagai sumber kulat yang berbeza, terutama dari genre Aspergillus dan Penicillium. Walaupun ia boleh menggunakan substrat lain, ia agak selektif untuk pengoksidaan β-d-glikos.

Ia mempunyai banyak keuntungan dalam konteks perindustrian dan komersial, yang disebabkan oleh kos pengeluaran yang rendah dan kestabilan yang besar.

Dalam pengertian ini, enzim ini digunakan dalam industri pengeluaran makanan dan kosmetologi, dalam farmasi dan diagnosis klinikal, bukan hanya sebagai bahan tambahan, tetapi sebagai biosensor dan/atau reagen analisis penyelesaian dan cecair badan yang berbeza.

[TOC]

Ciri -ciri

Glukosa oksidase adalah flavoprotein globular yang menggunakan oksigen molekul sebagai penerima elektron untuk menghasilkan, dari glukosa, D-glycon-δ-lakton dan hidrogen peroksida.

Dalam sistem selular, hidrogen peroksida yang dihasilkan dapat dimakan oleh enzim catlase untuk menghasilkan oksigen dan air. Sebaliknya, dalam beberapa organisma, D-gluconolactone dihidrolisiskan kepada asid glukonik, yang boleh menjalankan fungsi yang berbeza.

Enzim glukosa oksidase yang diterangkan setakat ini dapat mengoksidakan monosakarida dan sebatian lain, bagaimanapun, dan seperti yang telah dikomentari sebelumnya, mereka agak spesifik untuk anomer β D-Glycose.

Ia boleh melayani anda: Smear Darah: Ciri, Jenis, Teknik dan Histologi

Mereka bekerja dalam julat pH asid, dari 3.5 hingga 6.5 Dan, bergantung kepada mikroorganisma, julat ini boleh berbeza -beza. Di samping itu, glukosa oksidase kulat adalah salah satu daripada tiga jenis protein yang dilampirkan pada ortofosfat.

Seperti pemangkin biologi yang lain, enzim -enzim ini boleh dihalang oleh molekul yang berbeza, termasuk perak, tembaga dan merkuri, hidrazin dan hidroklamine, phenylhydrazine, natrium bisulfat, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain.

Struktur

Glukosa oksidase adalah protein dimic dengan dua monomer yang sama sebanyak 80 kDa setiap satu, dikodkan oleh gen yang sama, kovalen bersatu oleh dua jambatan disulfur dan dinamisme yang terlibat dalam mekanisme pemangkin enzim.

Bergantung pada badan, purata berat molekul homodimer.

Struktur monomer

Analisis monomer glukosa oksidase yang berbeza yang terdapat dalam alam semula jadi menunjukkan bahawa ini dibahagikan kepada dua kawasan atau domain yang berbeza: satu yang mengikat fad dan satu lagi yang mengikat glukosa.

Domain Union Fad terdiri daripada lembaran bersalut β, sementara persimpangan glukosa.

Glikosilasi

Kajian pertama yang dijalankan dari enzim Ke. Niger Mereka menegaskan bahawa protein ini mempunyai 20% daripada berat segarnya yang terdiri daripada aminoazúces dan yang lain 16-19% sepadan dengan karbohidrat, di mana lebih daripada 80% adalah sisa berkaitan tangan ke protein oleh pautan oleh pautan oleh pautan dengan pautan oleh pautan oleh pautan dengan pautan oleh pautan dengan pautan oleh pautan dengan pautan oleh pautan dengan pautan oleh pautan dengan pautan dengan pautan N- atau Sama ada-Glycosidic.

Walaupun karbohidrat ini tidak penting untuk pemangkinan, terdapat laporan yang menunjukkan bahawa penghapusan atau penyingkiran sisa manis ini mengurangkan kestabilan struktur protein. Ini mungkin disebabkan kelarutan dan rintangan terhadap protease yang lapisan karbohidrat ini memberikannya.

Boleh melayani anda: haiwan vertebrata

Fungsi

Dalam kulat dan serangga, seperti yang dibincangkan, glukosa oksidase memenuhi fungsi penting pertahanan terhadap kulat dan bakteria patogen dengan mengekalkan sumber tekanan oksidatif yang berterusan oleh pengeluaran kekal hidrogen peroksida.

Bercakap tentang fungsi umum lain enzim glukosa oksidase tidak begitu mudah, kerana ia mempunyai keuntungan yang sangat khusus dalam organisma yang berbeza yang menyatakannya. Di lebah, sebagai contoh, rembesannya dari kelenjar hipofaryngeal ke arah air liur menyumbang kepada pemeliharaan madu.

Dalam serangga lain, bergantung kepada stadium kitaran hayat, ia berfungsi dalam pembasmian kuman makanan yang ditelan dan dalam penindasan sistem pertahanan tumbuhan (ketika datang ke serangga phytophagous, misalnya).

Bagi banyak kulat, ini adalah enzim penting untuk pembentukan hidrogen peroksida yang menggalakkan degradasi lignin. Sebaliknya, untuk satu lagi jenis kulat, ia hanyalah sistem pertahanan antibakteria dan antijamur.

Fungsi dalam industri

Dalam bidang perindustrian, glukosa oksidase telah dieksploitasi dalam banyak cara, di antaranya boleh ditentukan:

- Sebagai bahan tambahan semasa pemprosesan makanan, di mana ia berfungsi sebagai antioksidan, pengawet dan penstabil produk makanan.

- Dalam pemeliharaan derivatif tenusu, di mana dia bekerja sebagai ejen antimikrob.

- Ia digunakan semasa pengeluaran habuk telur untuk penghapusan glukosa dan pengeluaran hidrogen peroksida yang menghalang pertumbuhan mikroorganisma.

- Ia juga mempunyai utiliti dalam pengeluaran wain rendah dalam alkohol. Ini disebabkan oleh keupayaannya untuk memakan glukosa yang ada dalam jus yang digunakan untuk penapaian.

Boleh melayani anda: lactoferrin: struktur dan fungsi

- Asid glukonik, salah satu produk sekunder tindak balas yang dikatalkan oleh glukosa oksidase, juga dieksploitasi untuk pewarnaan tekstil, permukaan logam pembersihan, sebagai bahan tambahan makanan, sebagai bahan tambahan dalam detergen dan bahkan dalam ubat dan kosmetik.

Sensor glukosa

Terdapat beberapa ujian untuk menapis kepekatan glukosa di bawah keadaan yang berbeza yang berdasarkan imobilisasi enzim glukosa oksidase dalam sokongan yang diberikan.

Tiga jenis percubaan telah direka dalam industri yang menggunakan enzim ini sebagai biosensor dan perbezaan di antara mereka adalah relatif terhadap sistem pengesanan penggunaan glukosa dan/atau oksigen atau pengeluaran hidrogen peroksida.

Sebagai tambahan kepada kegunaannya dalam industri makanan, biosensor glukosa dieksploitasi untuk penentuan jumlah glukosa dalam cecair badan seperti darah dan air kencing. Ini biasanya kajian rutin untuk mengesan keadaan patologi dan keadaan fisiologi lain.

Rujukan

1. Bankar, s. B., Bule, m. V, Singhal, r. S., & Ananthanarayan, l. (2009). Glukosa oksidase - Gambaran keseluruhan. Kemajuan Bioteknologi, 27(4), 489-501.
2. Haouz, a., Twist, c., Zentz, c., Tauc, ms., & Alpert, b. (1998). Sifat dinamik dan struktur enzim glukosa oksidase. Eur Biophys, 27, 19-25.
3. Raba, j., & Mottola, h. Ke. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Glukosa oksidase sebagai reagen analisis. Ulasan Kritikal dalam Kimia Analisis, 25(1), 1-42.
4. Wilson, r., & Turner, ke. (1992). Glukosa oksidase: enzim ideal. Biosensor & Bioelectronics, 7, 165-185.
5. Wong, c. M., Wong, k. H., & Chen, x. D. (2008). Glukosa oksidase: Kejadian, Fungsi, Sifat dan Aplikasi Perindustrian Semula Jadi. Biotechnol Microbiol Appl, 75, 927-938.