Таана
| Таана | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| ЕС №. | 3.1.1.20 | ||
| CAS №. | 9025-71-2 | ||
| Базы данных | |||
| Intenz | Intenz View | ||
| Бренда | Бренда вход | ||
| Расширение | Вид Nicezyme | ||
| Кегг | Кегг вход | ||
| Метатический | Метаболический путь | ||
| Напрямую | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBE PDBSUM | ||
| Джин Онтология | Друг / Quickgo | ||
| |||
Ферментная танназа (EC 3.1.1.20) катализирует следующую реакцию: [ 1 ]
Это ключевой фермент в деградации галлотаннинов и эллагицитининов, двух типов гидролизуемых танинов. [ 2 ] В частности, танназа катализирует гидролиз сложных и депсинговых связей гидролизуемых танинов для высвобождения глюкозы и галльской или эллагической кислоты. [ 3 ] [ 2 ]
Танназа принадлежит к семейству гидролаз , в частности, те, которые действуют на связи карбоксильных сложных эфиров . Систематическое название - танин ацилгидролаза . Другие общие названия включают танназу S и таниновую ацетилгидролазу . [ 4 ]
Этот фермент имеет два известных домена и один известный активное сайт . [ 3 ] Танназа может быть обнаружена в растениях, бактериях и грибах и имеет разные цели в зависимости от организма, в котором он обнаружен. [ 2 ] Танназа также имеет много целей для использования человеком. Производство галловой кислоты важна в фармацевтической промышленности, поскольку она необходима для создания триметоприма , антибактериального препарата. [ 5 ] У Tannase также есть много применений в продовольственной индустрии продуктов питания и напитков. В частности, он используется для улучшения еды и напитков, либо путем удаления мутности сока или вин, либо удаления горького вкуса танинов в некоторых продуктах и напитках, таких как желудочное вино. [ 3 ] Кроме того, поскольку танназа может нарушать эфирные связи глюкозы с различными кислотами (чебулиновые, галлические и гексагидрофенические), ее можно использовать в процессе созревания фруктов. [ 6 ]
Механизм
[ редактировать ]В дополнение к катализированию гидролиза активностью (гидролиз функциональных групп терминальных эфиров , центральной эфирной связи между двумя ароматическими кольцами дигаллата ( активность депсидазы ), танназа также может обладать эстеразной которые прикреплены только к одному из двух ароматных колец). [ 4 ]
Дигаллат - это конъюгатное основание дигаллической кислоты , [ 7 ] но часто используются синонимами. Точно так же галлат и галловая кислота используются взаимозаменяемо. [ 8 ] Как диваллическая, так и галловая кислота - это органические кислоты, которые наблюдаются в галлотанинах и обычно этерифицируются до молекулы глюкозы. [ 2 ] Другими словами, танины (которые содержат дигаллат/дигаллическую кислоту) являются естественным субстратом танназы. Когда танины, в частности, галлотанины , разбиваются танназой через гидролиз сложных связей, галлевой кислоты и глюкозы образуются. [ 2 ]
Структура
[ редактировать ]Кристаллическая структура танназы немного варьируется в зависимости от наблюдаемого штамма, в этом случае мы смотрим на штамм Tannase SN35N, продуцируемый в Lactobacillus plantarum . В среднем его молекулярная масса находится в диапазоне 50-320 кДа. [ 3 ]
Домены
[ редактировать ]Танназа из Lactobacillus plantarum имеет 489 аминокислотных остатков и два домена. [ 5 ] Два домена танназы называются доменом α/β-гидролазы и домена крышки. Домен α/β-гидролаза состоит из остатков 4-204 и 396-469, и состоит из двух девятицепочечных β-листов, окруженных четырьмя α-спиралью с одной стороны и двух α-спиральных изделий с другой стороны. И наоборот, домен LID состоит из остатков 205–395 и состоит из семи α-списков и двух β-листов. [ 3 ]
Активные сайты
[ редактировать ]В танназе есть один известный активный сайт , обнаруженный в штамме SN35N. Кристаллическая структура показывает, что существует туннель, образованный двумя противоположными доменами, которые могут соответствовать различным субстратам, необходимым для гидролизы танназы. [ 3 ] Этот активный сайт называется активным сайтом Ser163 и расположен в домене α/β-гидролазы. В этом активном сайте Ser163, ASP419 и HIS451 остатки образуют каталитическую триаду . [ 3 ] [ 6 ] Если какой -либо из этих остатков мутируется в каталитической триаде, активность танназы почти всегда останавливается. [ 9 ]
Структура и функция
[ редактировать ]Один из способов, которым структура танназы связана с ее функцией, включает в себя структуру петли, называемую лоскутом. Лоскут соединяет листы β8 и β9 и расположен под каталитической триадой. В результате слабой плотности электронов эта структура очень гибкая. Из -за своей гибкости лоскут лучше направлять субстрат при входе в фермент и помогает укрепить общее связывание комплекса, образуя дополнительные взаимодействия с другими частями субстрата. [ 9 ]
Функция
[ редактировать ]Растения
[ редактировать ]Танназа функционирует по -разному в клетке в зависимости от наблюдаемого организма. Во многих растениях танназа используется для получения танинов , которые находятся в листьях, древесине и коре. [ 10 ] Производство танинов в растениях необходимо для защиты от травоядных, так как они вызывают сильный неприятный вкус. [ 11 ] Танины считаются вторичными метаболитами в растениях. Следовательно, их производство танназой не играет прямой роли в первичном метаболизме растений. [ Цитация необходима ]
Микроорганизмы
[ редактировать ]С другой стороны, Танназа служит другой цели во многих микроорганизмах. В клетке танназа является ключевым ферментом в деградации галлотаннинов . [ 12 ] Это важно, потому что некоторые микроорганизмы используют танназу для расщепления гидролизуемых танинов , таких как галлотанины, для образования глюкозы и галловой кислоты. [ 5 ] [ 13 ] Эти побочные продукты создаются из гидроксилирования ароматического ядра танина с последующим расщеплением кольца. Затем глюкоза и галловая кислота могут быть легко преобразованы в метаболиты (то есть пируват , сукцинат и ацетил -кофермент A ), которые можно использовать в цикле Krebs . Конкретные микроорганизмы, которые используют танназу таким образом, включают виды Pseudomonas . [ 14 ]
Виды распределение
[ редактировать ]Танназа присутствует в разнообразной группе микроорганизмов, включая бактерии рубца . [ 12 ] Было обнаружено, что многие другие виды бактерий производят танназу путем выделения из различных типов среды, таких как почва, сточные воды, компост, лесной мусор, кале, напитки, соленые огурцы и т. Д. Бактерии и виды археи с активностью танназы были обнаружены в родах : Achromobacter , Atopobium , Azotobacter , Bacillus , Citrobacter , Corynebacterium , Enterobacter , Enterococcus , Fusobacterium , Gluconoacetobacter , Klebsiella , Lactobacillus , Lonepinella , Methanobrevibacter , Microbacterium , oenococcus , Pantoea , Pediococcus , Providencia , Pseudomonas , Selenomonad и Serratia . [ 15 ] Кроме того, некоторые виды грибов являются доминирующими производителями танназы, такими как виды Aspergilli . [ 2 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Dyckerhoff H, Armbruster R (1933). «Знать Таннен». Hoppe-Seyler's Z. Physiol. Химический 219 (1–2): 38–56. Doi : 10.1515/bchm2.1933.219.1-2.38 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Chandrasekaran, M.; BEDA, PS (2013), «Танназа: источник, биокаталитические характеристики и биопроцессы для производства» , Морские ферменты для биокатализа , Elsevier, стр. 259–293, doi : 10.1533/9781908818355.3.259 , ISBN . 9781907568800 Получено 2021-10-21
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Matoba, Y.; Танака, Н.; Sugiyama, M. (2013-07-24). «Кристаллическая структура танназы из Lactobacillus plantarum в орторомбическом кристалле» . Белки: структура, функция и биоинформатика . doi : 10.2210/pdb3wa6/pdb . Получено 2021-10-03 .
- ^ Jump up to: а беременный Haslam E, Stangroom Je (апрель 1966 г.). «Эстераза и депсидаза активность танназы» . Биохимия. Дж . 99 (1): 28–31. doi : 10.1042/bj0990028 . PMC 1264952 . PMID 5965343 .
- ^ Jump up to: а беременный в Yao, J.; Го, GS; Рен, GH; Лю, YH (2013). «Производство, характеристика и применение танназы» . Журнал молекулярного катализа B: ферментатив . 101 : 137–147. doi : 10.1016/j.molcatb.2013.11.018 . ISSN 1381-1177 -через Elsevier.
- ^ Jump up to: а беременный Jana, A.; Halder, SK; Banerjee, A.; Пол, Т.; Пати, Бр; Мондал, KC; Das Mohapatra, PK (2014-04-01). «Биосинтез, структурная архитектура и биотехнологический потенциал бактериальной танназы: молекулярное развитие» . Технология Bioresource . 157 : 327–340. Bibcode : 2014bitec.157..327j . doi : 10.1016/j.biortech.2014.02.017 . ISSN 0960-8524 . PMID 24613317 .
- ^ Pubchem. "Digallate" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 2021-10-21 .
- ^ Pubchem. "Галлеяная кислота" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 2021-10-21 .
- ^ Jump up to: а беременный Рен, Б.; Wu, M.; Ван, Q.; Пэн, х.; Вэнь, Х.; МакКинстри, WJ; Чен, Q. (2013). «Кристаллическая структура танназы из Lactobacillus plantarum» . Журнал молекулярной биологии . 425 (15): 2737–2751. doi : 10.1016/j.jmb.2013.04.032 . ISSN 0022-2836 . PMID 23648840 .
- ^ "Танины" . www.fs.usda.gov . Получено 2024-05-02 .
- ^ «Лекарственная ботаника - активные ингредиенты растений» . www.fs.fed.us. Получено 2021-10-21 .
- ^ Jump up to: а беременный Bhat TK, Singh B, Sharma OP (1998). «Микробная деградация танинов-текущая перспектива». Биодеградация . 9 (5): 343–57. doi : 10.1023/a: 1008397506963 . PMID 10192896 . S2CID 11466481 .
- ^ Matoba, Y.; Танака, Н.; Noda, M.; Higashikawa, F.; Kumagai, T.; Sugiyama, M. (2013-08-23). «Кристаллографический и мутационный анализ танназы из Lactobacillus plantarum» . Белки: структура, функция и биоинформатика . 81 (11): 2052–2058. doi : 10.1002/prot.24355 . ISSN 0887-3585 . PMID 23836494 . S2CID 34843052 .
- ^ Chowdhury, Sp; Ханна, с.; Верма, Южная Каролина; Tripathi, AK (2004). «Молекулярное разнообразие бактерий, разлагающих таниновую кислоту, выделяемые из кожевенной почвы» . Журнал прикладной микробиологии . 97 (6): 1210–1219. doi : 10.1111/j.1365-2672.2004.02426.x . ISSN 1364-5072 . PMID 15546412 . S2CID 743583 .
- ^ de Las Rivas, B.; Rodríguez, H.; Anguita, J.; Муньос Р. (2019). «Бактериальные танназы: классификация и биохимические свойства» . Прикладная микробиология и биотехнология . 103 (2): 603–623. doi : 10.1007/s00253-018-9519-y . HDL : 10261/203317 . ISSN 0175-7598 . PMID 30460533 . S2CID 253776893 .
