Beta-galactosidase

De β-galactosidase is een hydrolase wiens rol is om β-galactosiden hydrolyseren tot monosachariden. Zijn voorkeur substraten kunnen zijn ganglioside GM1, de lactosylcéramides, lactose en verschillende glycoproteïnen. Het bestaat uit vier soortgelijke eenheden in paren.

Het grijpt in het metabolisme van galactose en sfingolipiden, en in de biosynthese van glycosfingolipiden.

Zijn afwezigheid in de darm is de belangrijkste oorzaak van het onvermogen om lactose in mensen te verteren, wordt lactose-intolerantie. Genetisch, een tekort in het gen veroorzaakt Glb1 mucopolysaccharidose type IV, de galactosialidosis of GM1 gangliosidosis.

Structuur

De eerste β-galactosidase werden gesequenced is dat van Escherichia coli in 1970. Het heeft 1024 aminozuren. Het eiwit bestaat uit vier ketens en heeft een moleculair gewicht van 464 kDa. Elke eenheid begrijpen vijf velden, de derde met de actieve plaats. Dit enzym kan worden gescheiden in twee peptiden en LacZΩ lacZa, geen van de eenheden kunnen niet actief zijn op zichzelf. Deze eigenschap wordt gebruikt in vele kloneringsvectoren de α-specifieke complementatie kunstmatige strengen van Escherichia coli, het kortste peptide gecodeerd door het plasmide te voltooien, terwijl de langere peptide wordt gecodeerd door de trans bacteriële chromosoom. Wanneer de DNA-fragmenten worden geïnsereerd in de vector en productie van lacZa onderbroken, de cel niet meer β-galactosidase activiteit. Vandaar de aanwezigheid van twee soorten recombinanten: die kunnen afbreken lactose en die daartoe niet.

In 1995 Dimri et al. voorgesteld een nieuwe isovorm van het β-galactosidase met een maximale activiteit bij pH 6,0 die uitdrukken in senescentie. Een specifieke meetprotocol was zelfs ontwikkeld. Vandaag weten we dat dit overeenkomt met een opeenstapeling van endogene lysosomale β-galactosidase en de uitdrukking is niet zinvol om veroudering. Toch blijft dit enzym een ​​voorkeur biomarker voor senescentie fase van de cellen vanwege het gemak te detecteren.

Werkingsmechanisme

De actieve plaats van het β-galactosidase katalyseert de hydrolyse van het substraat door verbindingen tegelijkertijd "aan de oppervlakte" en "diepte". K ionen en Mg ionen noodzakelijk voor een optimale werking van het enzym. De covalente hechting aan het substraat via de eindstandige carboxylgroep van de zijketen van glutaminezuur.

In E. coli, we dachten dat het was de Glu461 aminozuur dat ingrijpen in de substitutiereactie. We weten nu dat dit aminozuur is eigenlijk een zure katalysator en dat het nogal Glu537 is via covalente.

Bij mensen is het nucleofiele centrum van hydrolyse Glu268.

Bacteriologie Application

Dit enzym wordt gewenst bij de identificatie van bacteriële galerijen: in afwezigheid van lactose afbraak, zijn er vragen over de aanwezigheid van dit enzym, en de aanwezigheid van porine een membraan transport eiwitmoleculen.

isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside 1 IPTG of het vermogen om te binden en remmen de lac repressor, waardoor transcriptie van het gen dat codeert voor β-galactosidase te induceren.


Opeenvolging

Human β-galactosidase bevat 677 aminozuren.

Verwante Artikelen

  • lacZ gen coderend
  • Fructose malabsorptie
  • Lactose-intolerantie
  • Lactase