Beta-porfyranáza - Beta-porphyranase

Beta-porfyranáza
Identifikátory
EC číslo3.2.1.178
Databáze
IntEnzIntEnz pohled
BRENDAVstup BRENDA
EXPASYPohled NiceZyme
KEGGVstup KEGG
MetaCycmetabolická cesta
PRIAMprofil
PDB strukturRCSB PDB PDBe PDBsum

Beta porfyranáza je enzym odpovědný za degradaci porfyranu, který tvoří buněčnou stěnu červených řas. Dosud bylo identifikováno pouze pět β-porfyranáz: PorA a PorB se nacházejí v mořské bakterie Zobellia galactinovirans.[1] Aktivita porfyranázy divokého typu byla nalezena v Pseudoalteromonas atlantica. BpGH16B a BpGH86A byly nalezeny v lidském střevním bactriu, Bacteroides plebeius, japonských jednotlivců.[2]

Porfyran, hlavní ve vodě rozpustný polysacharid z Porphyra má lineární strukturu složenou ze 4-vázaných zbytků a-l-galaktopyranóza-6-sulfátu (L6S) a 3-vázaných zbytků β-d-galaktopyranózy (G).[3] Beta porfyranáza (ES 3.2.1 178; 3 = hydroláza; 3,2 = glykosyláza; 3.2.1 = Glykosidázy (enzymy hydrolyzující O- a S- glykosylové sloučeniny[4])) působí jako glykosidáza ke katalýze následující chemické reakce:

Hydrolýza beta-D-galaktopyranóza- (1-> 4) -alfa-L-galaktopyranóza-6-sulfátových vazeb v porfyr[4]

Páteř porfyranu se skládá převážně (~ 70%) z (1-> 3) vázané beta-D-galaktopyranózy, po níž následuje (1-> 4) vázané alfa-L-galaktopyranóza-6-sulfát.[5][1]

Střevní mikrobiom

CAZymes jsou sacharidové aktivní enzymy, které štěpí dietní polysacharády a dodávají lidskému tělu energii.[6] Ty v lidském genomu chybí, ale střevní mikroby jsou schopné tento proces provést. U japonských jedinců lidská střevní bakterie Bacteroides plebius, má p-porfyranázu prostřednictvím horizontálního přenosu genů. Mořské řasy jsou důležitou součástí stravy Japonců a tento enzym rozkládá nori, mořské řasy používané v sushi a obvykle konzumované pro účely výživy. Tento enzym nebyl nalezen u jedinců ze Západu a pravděpodobně nebude nikdy nalezen v jejich mikrobiomu, bez ohledu na to, kolik mořských řas je začleněno do stravy.[1]

Bylo zjištěno nejen to, že mořské řasy tvoří v západních kulturách méně potravy, současné ošetření potravin brání možnosti konzumace mikrobů. Nori se tradičně nepražilo, takže související mikroby, které vedly k horizontálnímu přenosu genů mezi mořskými mikroby na Porphyra spp. a střevní bakterie by snadněji vstoupila do systému. Avšak nyní jsou řasy z potravy obecně bez povrchových mikrobů.[1]

Struktura

Nejvíce práce zkoumající krystalické struktury bylo provedeno na PorA a PorB z Zobellia galactinovirans. Jednotka L6S na podřízeném místě -2 je obklopena zbytky tryptofanu a argininu v PorA i PorB, které vytvářejí pozitivně nabitou hydrofobní kapsu, která umožňuje, aby se vešla objemná sulfátová skupina.[3]

Reference

  1. ^ A b C d Hehemann JH, Correc G, Barbeyron T, Helbert W, Czjzek M, Michel G (duben 2010). „Přenos enzymů aktivních ze sacharidů z mořských bakterií na japonskou střevní mikroflóru“. Příroda. 464 (7290): 908–12. doi:10.1038 / nature08937. PMID  20376150. S2CID  2820027.
  2. ^ Hehemann JH, Kelly AG, Pudlo NA, Martens EC, Boraston AB (listopad 2012). „Bakterie lidského střevního mikrobiomu katabolizují červené mořské řasy glykany aktualizací enzymů aktivních ze sacharidů z vnějších mikrobů“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 109 (48): 19786–91. doi:10.1073 / pnas.1211002109. PMC  3511707. PMID  23150581.
  3. ^ A b Zhang Y, Chang Y, Shen J, Xue C (srpen 2019). „Wenyingzhuangia fucanilytica: Biotechnologický nástroj pro degradaci porfyranu“. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67 (33): 9307–9313. doi:10.1021 / acs.jafc.9b02941. PMID  31352784.
  4. ^ A b „BRENDA - Informace o EC 3.2.1.178 - beta-porfyranáza“. www.brenda-enzymes.org. Citováno 2020-10-20.
  5. ^ Correc G, Hehemann JH, Czjzek M, Helbert W (01.01.2011). „Strukturní analýza produktů degradace porfyranu štěpeného β-porfyranázou A Zobellia galactanivorans.“ Sacharidové polymery. 83 (1): 277–283. doi:10.1016 / j.carbpol.2010.07.060.
  6. ^ Cantarel BL, Coutinho PM, Rancurel C, Bernard T, Lombard V, Henrissat B (leden 2009). „The Carbohydrate-Active EnZymes database (CAZy): an expert resource for Glycogenomics“. Výzkum nukleových kyselin. 37 (Problém s databází): D233-8. doi:10.1093 / nar / gkn663. PMID  18838391. S2CID  456037.

externí odkazy