Ciri -ciri Lacasas, Struktur, Fungsi

The rumah, p-Dipenol: Dioxygen Oxidorted atau benzenediol-oksigen oksidukase.

Terdapat di atas tumbuhan atas, dalam beberapa serangga, dalam bakteria dan secara praktikal semua kulat yang telah dikaji; Warna biru ciri adalah produk dari empat atom tembaga yang dilampirkan pada molekul di tapak pemangkinnya.

Perwakilan grafik struktur molekul enzim lacasa (sumber: Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Enzim -enzim ini digambarkan oleh Yoshida dan kolaborator pada tahun 1883, ketika mengkaji resin pokok Rhus Vernicifera atau "Pokok Lacquer" Jepun, di mana ia ditentukan bahawa fungsi utamanya adalah untuk memangkinkan pempolimeran dan tindak balas depolulionals sebatian.

Tidak lama kemudian, dalam kulat, protein -protein ini dengan aktiviti enzimatik mempunyai fungsi khusus dalam mekanisme penyingkiran fenol toksik dari medium di mana mereka tumbuh, sementara di dalam tumbuh -tumbuhan mereka terlibat dalam proses sintetik seperti lignifikasi.

Kemajuan saintifik mengenai kajian enzim -enzim ini membolehkan pekerjaan mereka di peringkat perindustrian, di mana kapasiti pemangkin mereka telah digunakan, terutama dalam konteks bioremediasi, tekstily, dalam penyingkiran pewarna yang digunakan untuk tekstil, dalam industri kertas, antara yang lain.

Sebab utama mengapa lacasas sangat menarik dari sudut pandang perindustrian yang berkaitan dengan fakta bahawa tindak balas pengoksidaan mereka hanya membayangkan pengurangan oksigen molekul dan pengeluaran air sebagai elemen sekunder.

[TOC]

Ciri -ciri

Enzim lacasas dapat dirembeskan atau berada di rantau intrasel, tetapi ini bergantung pada badan yang dikaji. Walaupun begitu, kebanyakan enzim dianalisis (kecuali beberapa protein kulat dan serangga tertentu) adalah protein ekstraselular.

Boleh melayani anda: Protobiontes

Pengedaran

Enzim -enzim ini, seperti yang disebutkan di atas, kebanyakannya dalam kulat, di atas tumbuhan, dalam bakteria dan dalam beberapa spesies serangga.

Antara tumbuh -tumbuhan di mana kewujudan mereka telah ditunjukkan adalah pokok epal, asparagus, kentang, pir, mangga, pic, pain, plum, antara lain. Serangga yang menyatakan lacasas milik genre Bombyx, Calliphora, Diploptera, Drosophila, Musca, Papilio, Rhodnius, dan lain lain.

Kulat adalah organisma yang mana lacasas yang paling banyak dan pelbagai lacasas telah diasingkan dan dikaji, dan enzim -enzim ini terdapat di kedua -dua ascomycetes dan deuteromice dan basidiomycetes.

Pemangkinan

Reaksi yang dilucutkan lacases.

Hasil tindak balas pemangkin adalah pengurangan molekul oksigen kepada dua molekul air dan pengoksidaan, pada masa yang sama, dari empat molekul substrat untuk menghasilkan empat radikal reaktif percuma.

Radikal bebas perantara boleh mengikat dan membentuk dímeros, oligomer atau polimer, jadi dikatakan bahawa lacasas memangkin tindak balas pempolimeran dan "depolimerisasi".

Struktur

Lacasas adalah glikoprotein, iaitu, mereka adalah protein yang mempunyai oligosakarida kovalen bersatu dengan rantai polipeptida, dan ini mewakili antara 10 dan 50% daripada jumlah berat molekul (pada enzim sayur -sayuran, peratusan boleh sedikit lebih tinggi).

Bahagian karbohidrat jenis protein ini mengandungi monosakarida seperti glukosa, galaktosa, fucosa, arabinus dan beberapa heksosamin, dan dianggap bahawa glikosilasi mempunyai fungsi penting dalam rembesan, kerentanan proteolitik,.

Umumnya enzim ini didapati bersifat sebagai monomer atau homodimis dan berat molekul setiap monomer boleh berubah antara 60 dan 100 kDa.

Pusat pemangkin lacasas terdiri daripada empat atom tembaga (CU), yang memberikan molekul secara umum warna biru disebabkan oleh penyerapan elektronik yang berlaku dalam ikatan tembaga-tembaga (Cu-Cu).

Boleh melayani anda: allometry

Lacase sayur mempunyai titik isoelektrik dengan nilai hampir 9 (agak asas), manakala enzim kulat adalah antara titik isoelektrik 3 dan 7 (jadi mereka adalah enzim yang berfungsi dalam keadaan berasid).

Isoenzymes

Banyak kulat yang menghasilkan lacases juga mempunyai isoforms ini, yang dikodkan oleh gen yang sama atau oleh gen yang berbeza. Isoenzim ini berbeza antara satu sama lain dari segi kestabilan mereka, pH dan suhu optimum mereka untuk memangkin dan dari segi pertalian untuk pelbagai jenis substrat.

Dalam keadaan tertentu, isoenzim ini boleh mempunyai fungsi fisiologi yang berbeza, tetapi ini bergantung kepada spesies atau keadaan di mana ia tinggal.

Fungsi

Sesetengah penyelidik telah menunjukkan bahawa lacasas terlibat dalam "sclerotization" kutikula dalam serangga dan pemasangan spora yang tahan terhadap cahaya ultraviolet dalam mikroorganisma genre Bacillus.

Dalam tumbuhan

Dalam organisma tumbuhan, lacasas mengambil bahagian dalam pembentukan dinding sel, dalam proses lignifikasi dan "merugikan" (kehilangan atau perpecahan lignin); Dan di samping itu, mereka telah dikaitkan dengan detoksifikasi tisu dengan mengoksidakan fenol antikulat atau penyahaktifan fittoeksin.

Dalam kulat

Sangat banyak dalam kumpulan organisma ini, LaCasas mengambil bahagian dalam pelbagai proses sel dan fisiologi. Antaranya, perlindungan kulat patogen tanin dan sayur -sayuran "phytoexins" boleh disebutkan; Jadi boleh dikatakan bahawa, untuk kulat, enzim ini adalah faktor virulensi.

Lacasas juga mempunyai fungsi dalam morfogenesis dan pembezaan struktur rintangan dan spora basidiomycetes, serta dalam biodegradasi lignin dalam kulat yang merendahkan tisu spesies berkayu.

Ia dapat melayani anda: perbezaan antara sains dan teknologi

Pada masa yang sama, lacases mengambil bahagian dalam pembentukan pigmen miselium sistem imun tuan rumah yang dijangkiti kulat patogen.

Dalam industri

Enzim -enzim tertentu ini digunakan secara industri dengan beberapa tujuan, tetapi yang paling cemerlang sesuai dengan industri tekstil dan sempadan dan proses bioremediasi dan dekontaminasi produk air sisa proses perindustrian lain.

Pada masa yang sama, enzim -enzim ini sering digunakan untuk pengoksidaan fenol dan derivatif mereka yang terdapat di perairan yang tercemar dengan sisa industri, yang produk pemangkinannya tidak larut (polimerisasi) dan mendakan, yang menjadikannya mudah dipisahkan.

Dalam industri makanan mereka juga mempunyai kepentingan sejak penyingkiran sebatian fenolik diperlukan untuk penstabilan minuman seperti wain, bir dan jus semula jadi.

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

Yang paling digunakan adalah lacasas dari kulat, tetapi baru -baru ini telah ditentukan bahawa lacasas bakteria mempunyai ciri -ciri yang lebih cemerlang dari sudut pandang industri; Mereka dapat bekerja dengan pelbagai substrat terbesar dan pada suhu yang lebih luas dan julat pH, selain menjadi lebih stabil di hadapan agen penghalang.

Rujukan

1. Claus, h. (2004). Laccases: struktur, tindak balas, pengedaran. Micron, 35, 93-96.
2. Couto, s. R., Luis, J., & Herrera, t. (2006). Perindustrian dan Bioteknologi Aplikasi Laccases: Kajian. Kemajuan Bioteknologi, 24, 500-513.
3. Madhavi, v., & Lele, s. S. (2009). Laccase: sifat dan aplikasi. Bioresoources, 4(4), 1694-1717.
4. Riva, s., Molecolare, r., & Bianco, v. M. (2006). Laccases: enzim biru untuk kimia hijau. Trend dalam Bioteknologi, 24(5), 219-226.
5. Singh, ms., Bindi, c., & Arunika, g. (2017). Laccase bakteria: Kemas kini terkini mengenai pengeluaran, hartanah dan aplikasi perindustrian. Bioteknologi, 7(323), 1-20.