Эндогликозидаза
Эндогликозидаза , - это фермент который высвобождает олигосахариды из гликопротеинов или гликолипидов . Он также может расщеплять полисахаридные цепи между остатками, которые не являются терминальными остатками, хотя и более распространено, что высвобождение олигосахаридов из конъюгированного белка и молекул липидов встречается чаще.
Он нарушает гликозидные связи между двумя сахарными мономерами в полимере . Это отличается от экзогликозидазы , что она не делает это в терминальном остатках. Следовательно, он используется для высвобождения длинных углеводов из сопряженных молекул. Если бы использовалась экзогликозидаза, каждый мономер в полимере должен был быть удален, один за другим от цепи, занимая много времени. Эндогликозидаза расщепляет, давая полимерный продукт.
Белок -X 1 -x 2 -x 3 -x 4 -x 5 -x 6 -x 7 -x 8 -x 9 -x 10 -x 11 -....- x n
Обзор механизма
[ редактировать ]| Эндогликозидаза | Гликозид | Связь гидролизирована [ 1 ] |
|---|---|---|
| Дюймовый | ||
| Фон | GLC-NAC | GLC // NAC |
| F1 | ||
| F2 | GLC-NAC | GLC // NAC |
| ЧАС | Диацетилхитобиоза | NAC // Аспарагин |
| NAC: N-ацетилглюкозамин | ||
Механизм представляет собой ферментативный гидролиз, который требует двух критических молекул; донор протона (скорее всего, кислота) и нуклеофил (скорее всего, основание). [ 2 ] Механизм эндогликозидаз имеет две формы; Кислотная катализированная протонирование гликозидного кислорода, дающего стереохимическую удерживание при аномерном углероде или кислотной, катализируемой протонированием гликозидного кислорода с сопутствующей атакой молекулы воды, активированной основополагающим останком, давая стереохимическую инверсию. [ 2 ]
Оба механизма демонстрируют одинаковое расстояние между донором протона и гликозидным кислородом, расположенным донором протона достаточно близко к гликозидному кислороду для водородной связи. [ 2 ] Это расстояние между нуклеофилом и аномерным углеродом, где два механизма начинают расходиться. Поскольку механизм инверсии должен вместить достаточно места для молекулы воды, нуклеофил расположен дальше от аномерного углерода. В механизме удержания это расстояние составляет всего 5,5 -7 ангстремы, но увеличивается до 9-10 ангстремов в механизме инверсии. Кроме того, было обнаружено, что механизм инверсии проходит через единый механизм смещения с участием ионоподобного оксокарбения переходного состояния. Из-за близости механизма удержания между двумя карбоксильными группами он проходит через механизм двойного смещения, который производит ковалентный гликозил-анзимент промежуточный. [ 3 ] [ 4 ]
Экзогликозидаза удалит каждый углеводный мономер (x) один за другим с конца, начиная с x n , тогда как эндогликозидаза может разрезать на любую гликозидную связь (-) и может расщепляться после сигнатурной олигосахариды. белки.
Приложения и потенциальное использование
[ редактировать ]В использовании ферментов эндогликозидазы был показан большой потенциал, перенесших мутагенез. Этот новый мутированный фермент при воздействии надлежащих соединений будет подвергаться синтезу олигосахаридов и не будет гидролизовать недавно образованные полимерные цепи. [ 2 ] [ 4 ] Это чрезвычайно полезный инструмент, поскольку олигосахариды имеют большой потенциал для использования в качестве терапии. Например, Globo H Гексасахарид будет указывать на трансформацию злокачественных клеток, связанную с раком, в молочной железе, простате и яичниках. [ 5 ]
Эндогликозидазы также имеют потенциальное применение в борьбе с аутоиммунными заболеваниями, такими как артрит и системная волчанка. В 2008 году команда исследователей продемонстрировала, что инъекция эндуогликозидазы S «эффективно удаляет сахарную домену, ассоциированную с IgG in vivo и мешает аутоантител-опосредованным провоспалительным процессам в различных аутоиммунных моделях». [ 6 ] Очевидно, что манипуляция и мутация этого фермента дают большие перспективы для того, чтобы бороться с различными заболеваниями в теле.
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ПКЕМ2 Метаболическая биохимия пересмотра: Глава 13 - гликопротеины» [ПКЕМ2 Метаболическая биохимия пересмотр: Глава 13 - Гликопротеины] (на французском языке). Архивировано из оригинала 2020-07-04 . Получено 2010-06-11 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Дэвис, G; Henrissat, B (15 сентября 1995 г.). «Структуры и механизмы гликозилгидролаз» . Структура 3 (9): 853–59. doi : 10.1016/s0969-2126 (01) 00220-9 . PMID 8535779 .
- ^ Piszkiewicz, D; Брюс, TC (10 апреля 1968 г.). «Гидролиз гликозида. II. Внутримолекулярный карбоксил и катализ группы ацетамидо у гидролиза 13-гликозида». Журнал Американского химического общества . 90 (8): 2156–63. doi : 10.1021/ja01010a038 . PMID 5644189 .
- ^ Jump up to: а беременный Кошленд, де (ноябрь 1953 г.). «Стереохимия и механизм ферментативных реакций» (PDF) . Биологические обзоры . 28 (4): 416–436. doi : 10.1111/j.1469-185x.1953.tb01386.x . S2CID 86709302 .
- ^ Plante, O; Palmicci, E (2001). «Синтез олигосахарида Seeberger с гликозилфосфатом и дитиофосфатом триестами в качестве гликозилирующих агентов». Журнал Американского химического общества . 123 (39): 9545–54. doi : 10.1021/ja016227r . PMID 11572674 .
- ^ Альберт, ч; Коллин, м; Dudziak, D (30 сентября 2008 г.). «Ферментативная модуляция гликозилирования IgG in vivo ингибирует аутоиммунное заболевание в зависимости от подкласса IgG» . Труды Национальной академии наук США . 105 (39): 15005–15009. Bibcode : 2008pnas..10515005A . doi : 10.1073/pnas.0808248105 . PMC 2567483 . PMID 18815375 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Noriko Takahashi, Takashi Muramatsu (16 июня 1992 г.), Справочник по эндогликозидазам и гликоамидазам , 1 -е издание, CRC Press [1] ISBN 978-0849336188