Chymosin - Chymosin
| Chymosin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Krystalová struktura komplexu hovězího chymosinu s inhibitorem CP-113972.[1] | |||||||||
| Identifikátory | |||||||||
| EC číslo | 3.4.23.4 | ||||||||
| Číslo CAS | 9001-98-3 | ||||||||
| Databáze | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pohled | ||||||||
| BRENDA | Vstup BRENDA | ||||||||
| EXPASY | Pohled NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Vstup KEGG | ||||||||
| MetaCyc | metabolická cesta | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktur | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Genová ontologie | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Chymosin /ˈkaɪməsɪn/ nebo rennin /ˈrɛnɪn/ je proteáza nalezen v syřidlo. Je to aspartová endopeptidáza patřící do rodiny MEROPS A1. Vyrábí se novorozencem přežvýkavec zvířata ve výstelce abomasum srážet mléko, které přijímají, což umožňuje delší pobyt ve střevech a lepší vstřebávání. Je široce používán při výrobě sýr. Nyní se vyrábí hovězí chymosin rekombinačně v E-coli, Aspergillus niger var awamori, a K. lactis jako alternativní zdroj.
Výskyt
Chymosin produkuje přežvýkavec zvířata ve výstelce abomasum. Chymosin produkuje hlavní buňky žaludku u mladých přežvýkavců a některých dalších novorozených zvířat[2] srážet mléko, které přijímají, což umožňuje delší pobyt ve střevech a lepší vstřebávání. Produkují jej některé jiné druhy než přežvýkavce, včetně prasat, koček a tuleňů.[3]
Jedna studie uvedla, že u některých lidských kojenců lze najít enzym podobný chymosinu,[4] ostatním se však toto zjištění nepodařilo replikovat.[5] Lidé mají pseudogen pro chymosin, který negeneruje protein, nalezen na chromozom 1.[3][6] Lidé mají k trávení mléka další bílkoviny, jako je např pepsin a lipáza.[7]:262
Enzymatická reakce
Chymosin se používá k dosažení rozsáhlé srážky a tvaroh formace v sýr -tvorba. Nativní substrát chymosinu je K-kasein což je konkrétně rozštěpený na peptidová vazba mezi aminokyselinovými zbytky 105 a 106, fenylalanin a methionin.[8] Výsledný produkt je fosforečnan vápenatý.[Citace je zapotřebí ] Když konkrétní vazba mezi hydrofobní (para-kasein) a hydrofilní (kyselé glykopeptid ) skupiny kasein je rozbité, hydrofobní skupiny se spojí a tvoří a 3D síť, která zachycuje vodnou fázi mléka.
Interakce poplatků mezi histidiny na kappa-kaseinu a glutamáty a aspartáty chymosinu iniciují vazbu enzymu na substrát.[8] Když chymosin neváže substrát, může beta-vlásenka, někdy označovaná jako „chlopně“, vodíková vazba s aktivním místem, proto jej zakrývá a neumožňuje další navázání substrátu.[1]
Příklady
Níže jsou přežvýkavci Cym gen a odpovídající lidský pseudogen:
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rekombinantní chymosin
Kvůli nedokonalostem a nedostatku mikrobiálních a zvířecích syřidel hledali výrobci náhradu. S rozvojem genetického inženýrství bylo možné extrahovat geny produkující syřidlo ze zvířecího žaludku a vložit je do určitých bakterie, houby nebo droždí aby během fermentace produkovali chymosin.[10][11] Geneticky modifikovaný mikroorganismus je po fermentaci usmrcen a chymosin je izolován z fermentačního bujónu, takže fermentovaný produkovaný chymosin (FPC) používaný výrobci sýrů neobsahuje žádnou GM složku nebo přísadu.[12] FPC obsahuje identický chymosin jako živočišný zdroj, ale vyrábí se efektivnějším způsobem. Výrobky FPC jsou na trhu od roku 1990 a jsou považovány za ideální enzymy srážející mléko.[13]
FPC byl první uměle vyrobený enzym, který byl registrován a povolen US Food and Drug Administration. V roce 1999 asi 60% USA tvrdý sýr byl vyroben s FPC[14] a má až 80% podíl na globálním trhu se syřidlem.[15]
Do roku 2008 bylo přibližně 80% až 90% komerčně vyráběných sýrů v USA a Británii vyrobeno pomocí FPC.[12] Nejrozšířenější chymosin produkovaný fermentací se vyrábí buď pomocí houby Aspergillus niger nebo pomocí Kluyveromyces lactis.
FPC obsahuje pouze chymosin B, čímž dosahuje vysokého stupně čistoty ve srovnání se zvířecím syřidlem. FPC může producentovi sýrů přinést několik výhod ve srovnání se zvířecím nebo mikrobiálním syřidlem, jako je vyšší výtěžnost produkce, lepší struktura tvarohu a snížená hořkost.[13]
Reference
- ^ A b PDB: 1CZI; Groves MR, Dhanaraj V, Badasso M, Nugent P, Pitts JE, Hoover DJ, Blundell TL (říjen 1998). „Struktura rozlišení 2,3 chymosinu v komplexu se sníženým inhibitorem vazby ukazuje, že chlopeň s chlopní aktivního místa je ve srovnání s nativní krystalovou strukturou přeskupena.“ (PDF). Protein Eng. 11 (10): 833–40. doi:10.1093 / protein / 11.10.833. PMID 9862200.
- ^ Kitamura N, Tanimoto A, Hondo E, Andrén A, Cottrell DF, Sasaki M, Yamada J (srpen 2001). „Imunohistochemická studie ontogeneze prochymosinu - a buněk produkujících pepsinogen v abomase ovcí“. Anatomia, Histologia, Embryologia: Journal of Veterinary Medicine Series C. 30 (4): 231–5. doi:10.1046 / j.1439-0264.2001.00326.x. PMID 11534329.
- ^ A b Zaměstnanci, databáze Mendelian Inheritance in Man (OMIM). Poslední aktualizace 21. února 1997 Chymosin pseudogen; CYMP prochymosin, zahrnutý v OMIM
- ^ Henschel, M. J .; Newport, M. J .; Parmar, V. (1987). "Žaludeční proteázy u kojence". Biologie novorozence. 52 (5): 268–272. doi:10.1159/000242719. ISSN 0006-3126. PMID 3118972.
- ^ Szecsi, Pal Bela; Harboe, Marianne (2013). „Kapitola 5: Chymosin“. In Rawlings, Neil D .; Salvesen, Guy (eds.). Příručka proteolytických enzymů. 1. 37–42. doi:10.1016 / B978-0-12-382219-2.00005-3.
- ^ Fox, P. F. Google books. Sýr: Chemie, fyzika a mikrobiologie: Svazek 1: Obecné aspekty.
- ^ Ian R. Sanderson MD a W. Allan Walker Vývoj gastrointestinálního traktu pmph usa 1999. ISBN 155009081X
- ^ A b Gilliland GL, Oliva MT, Dill J (1991). "Funkční důsledky trojrozměrné struktury hovězího chymosinu". Adv. Exp. Med. Biol. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 306: 23–37. doi:10.1007/978-1-4684-6012-4_3. ISBN 978-1-4684-6014-8. PMID 1812710.
- ^ PDB: 4CMS; Newman M, Safro M, Frazao C, Khan G, Zdanov A, Tickle IJ, Blundell TL, Andreeva N (říjen 1991). „Rentgenové analýzy aspartátových proteináz. IV. Struktura a rafinace při rozlišení 2,2 hovězího chymosinu“. J. Mol. Biol. 221 (4): 1295–309. doi:10.1016 / 0022-2836 (91) 90934-X. PMID 1942052.
- ^ Emtage JS, Angal S, Doel MT, Harris TJ, Jenkins B, Lilley G, Lowe PA (červen 1983). "Syntéza telecího prochymosinu (prorennin) v Escherichia coli". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 80 (12): 3671–5. Bibcode:1983PNAS ... 80.3671E. doi:10.1073 / pnas.80.12.3671. PMC 394112. PMID 6304731.
- ^ Harris TJ, Lowe PA, Lyons A, Thomas PG, Eaton MA, Millican TA, Patel TP, Bose CC, Carey NH, Doel MT (duben 1982). "Molekulární klonování a nukleotidová sekvence cDNA kódující telecí preprochymosin". Nucleic Acids Res. 10 (7): 2177–87. doi:10.1093 / nar / 10.7.2177. PMC 320601. PMID 6283469.
- ^ A b "Chymosin". GMO kompas. Archivovány od originál dne 26.03.2015. Citováno 2011-03-03.
- ^ A b Zákon BA (2010). Technologie výroby sýrů. UK: Wiley-Blackwell. 100–101. ISBN 978-1-4051-8298-0.
- ^ „Potravinová biotechnologie ve Spojených státech: věda, regulace a problémy“. Americké ministerstvo zahraničí. Citováno 2006-08-14.
- ^ Johnson ME, Lucey JA (duben 2006). „Hlavní technologický pokrok a trendy v sýrech“. J. Dairy Sci. 89 (4): 1174–8. doi:10.3168 / jds.S0022-0302 (06) 72186-5. PMID 16537950.
Další čtení
- Foltmann B (1966). "Recenze na prorennin a rennin". C R Trav Lab Carlsberg. 35 (8): 143–231. PMID 5330666.
- Visser S, Slangen CJ, van Rooijen PJ (červen 1987). „Peptidové substráty pro chymosin (rennin). Interakční místa v sekvencích souvisejících s kappa-kaseinem umístěných mimo (103-108) -hexapeptidovou oblast, která zapadá do štěrbiny aktivního místa enzymu“. Biochem. J. 244 (3): 553–8. doi:10.1042 / bj2440553. PMC 1148031. PMID 3128264.
