Галактозидазы
Галактозидазы — ферменты ( гликозидгидролазы ) катализирующие гидролиз галактозидов , до моносахаридов .
Галактозиды можно разделить на альфа- и бета-группы. Если галактозид классифицируется как альфа-галактозид, фермент называется альфа-галактозидазой и отвечает за катализацию гидролиза субстратов, содержащих α-галактозидные остатки, таких как гликосфинголипиды или гликопротеины . [1] С другой стороны, если это бета-галактозид, он называется бета-галактозидазой и отвечает за расщепление дисахарида лактозы на ее моносахаридные компоненты, глюкозу и галактозу . [1] Обе разновидности галактозидазы относятся к категории ЕС 3.2.1.
Две рекомбинантные формы альфа-галактозидазы называются агалсидаза альфа ( INN ) и агалсидаза бета ( INN ). Отсутствие активности альфа-галактозидазы в лейкоцитах связано с болезнью Фабри . [2]
Галактозидазы имеют множество применений, включая производство пребиотиков , биосинтез трансгалактозилированных продуктов и удаление лактозы.
B-галактозидаза составляет основу оперона lac z у бактерий, который можно использовать для контроля экспрессии генов.
Использование
[ редактировать ]B-галактозидазу можно использовать для отслеживания эффективности бактериальной трансформации с помощью рекомбинантной плазмиды в процессе, называемом скринингом синего/белого цвета. B-галактозидаза состоит из 4 идентичных полипептидных цепей, т. е. имеет 4 идентичные субъединицы. Когда B-галактозидаза разделена на 2 фрагмента, она обладает уникальным свойством восстанавливать ферментативную активность при воссоединении неактивных фрагментов. [3] В процессе, называемом альфа-комплементацией, один из фрагментов (омега) кодируется частью гена lac-оперона, обнаруженного в хромосоме бактерий, а другой фрагмент (альфа) кодируется другой частью. гена, который находится в плазмиде. Только когда экспрессируются обе части гена, образуются как омега-, так и альфа-фрагменты. Когда присутствуют оба фрагмента, они объединятся, чтобы восстановить активность B-галактозидазы. Однако, поместив целевой ген в локус, ответственный за кодирование альфа-фрагмента, можно отслеживать наличие нужного гена в плазмиде. Когда целевой ген присутствует, ген альфа-фрагмента будет неактивен, и альфа-фрагмент не будет производиться. В этом случае B-галактозидаза не будет активна. Когда целевой ген не обнаружен в векторе, ген альфа-фрагмента будет активен, продуцируя альфа-фрагмент и позволяя B-галактозидазе обрести свою активность. Для отслеживания активности В-галактозидазы используют бесцветный аналог лактозы X-гал. Гидролиз X-gal B-галактозидазой приводит к образованию галактозы, соединения синего цвета. Следовательно, когда бактерии трансформируются рекомбинантной плазмидой, B-галактозидаза неактивна, и колонии кажутся белыми, но когда бактерии трансформируются исходной плазмидой, лишенной целевого гена, B-галактозидаза активна, и колонии кажутся синими. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Кинг Р.С., Маллиган ПК, Стэнсфилд В.Д. (2013). Генетический словарь (8-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-937686-5 .
- ^ Кинт Дж.А. (февраль 1970 г.). «Болезнь Фабри: дефицит альфа-галактозидазы». Наука . 167 (3922): 1268–1269. Бибкод : 1970Sci...167.1268K . дои : 10.1126/science.167.3922.1268 . ПМИД 5411915 .
- ^ Брум А.М., Бхавсар Н., Рамамурти Дж., Ньютон Дж., Базилион Дж.П. (февраль 2010 г.). «Расширение полезности дополнения бета-галактозидазы: шаг за шагом» . Молекулярная фармацевтика . 7 (1): 60–74. дои : 10.1021/mp900188e . ПМЦ 2835542 . ПМИД 19899815 .
- ^ Кларк Д., Паздерник Н. (2013). Молекулярная биология . Оксфорд, Великобритания: Elsevier. п. 201. ИСБН 978-0-12-378594-7 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Галактозидазы Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)