Cykloamylosa - Cycloamylose

Cykloamylosy jsou cyklicky spojeny a-1,4 glukany obsahující desítky nebo stovky glukóza Jednotky. Chemicky jsou podobné mnohem menším cyklodextriny, které se obvykle skládají ze 6, 7 nebo 8 jednotek glukózy.

Cykloamylosa obsahující 26 jednotek glukózy

Objev

Cykloamylosy byly objeveny jako výsledek studií funkce 4-α-glukanotransferáza, také známý jako disproporcionální enzym nebo D-enzym (EC 2.4.1.25) izolované z brambor.[1]

Syntéza

Po inkubaci D-enzymu s vysokou molekulovou hmotností amylóza, byl získán produkt se sníženou schopností tvořit modrý komplex s jodem, bez redukujících nebo neredukujících konců, a odolný vůči hydrolýze glukoamylázou (exoamylázou). Takaha a Smith odvodili, že produktem byl cyklický polymer, což potvrdili hmotnostní spektrometrií a kyselou hydrolýzou, a prokázali, že obsahuje 17 až několik stovek jednotek glukózy.[2] Následně se ukázalo, že D-enzym může z amylopektinu vytvářet komplexní cykloglukany.[3] Ukázalo se také, že podobné 4-a-glukanotransferázy z bakterií a jiných organismů produkují cykloglukany po inkubaci s amylózou nebo amylopektinem.

Struktura

Zatímco strukturami cyklodextrinů jsou rovinné kruhy, byla stanovena struktura cykloamylóz s 10 až 14 glukózovými jednotkami jako kruhová s přetočením a přetočením proužků.[4][5] Naproti tomu bylo stanoveno, že struktura větší cykloamylosy s 26 glukózovými jednotkami obsahuje dvě krátké levotočivé spirály V-amylózy v antiparalelním uspořádání.[6][7]

Aplikace

Cykloamylosy obsahují dutiny ve šroubovicích, které jsou schopné pojmout hostující molekuly, což navrhovalo aplikace v chemických technologiích.[8] Cykloamylosa se používá v technologii umělých chaperonů pro opětovné složení denaturovaných proteinů. Cykloglukany mají fyzikálně-chemické vlastnosti, díky nimž jsou užitečné v potravinách a ve výrobě.

Reference

  1. ^ Takaha, T .; Yanase, M .; Okada, S .; Smith, S. M. (1993-01-15). "Neproporcionální enzym (4-alfa-glukanotransferáza; EC 2.4.1.25) brambor. Čištění, molekulární klonování a potenciální role v metabolismu škrobu". Journal of Biological Chemistry. 268 (2): 1391–1396. ISSN  0021-9258. PMID  7678257.
  2. ^ Takaha, Takeshi; Yanase, Michiyo; Takata, Hiroki; Okada, Shigetaka; Smith, Steven M. (09.02.1996). „Bramborový D-enzym katalyzuje cyklizaci amylózy za vzniku cykloamylosy, nového cyklického glukanu“. Journal of Biological Chemistry. 271 (6): 2902–2908. doi:10.1074 / jbc.271.6.2902. ISSN  0021-9258. PMID  8621678.
  3. ^ Takaha, Takeshi; Yanase, Michiyo; Takata, Hiroki; Okada, Shigetaka; Smith, Steven M. (1998-06-18). „Cyklické glukany produkované intramolekulární transglykosylační aktivitou bramborového D-enzymu na amylopektin“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 247 (2): 493–497. doi:10.1006 / bbrc.1998.8817. PMID  9642157.
  4. ^ Jacob, Joël; Geßler, Katrin; Hoffmann, Daniel; Sanbe, Haruyo; Koizumi, Kyoko; Smith, Steven M .; Takaha, Takeshi; Saenger, Wolfram (1998-03-16). "Kmenem indukovaný" pásek se převrátí "v cyklodecaamyloze a vyšších homologech". Angewandte Chemie International Edition. 37 (5): 605–609. doi:10.1002 / (sici) 1521-3773 (19980316) 37: 5 <605 :: aid-anie605> 3.0.co; 2-c. ISSN  1521-3773. PMC  1147477. PMID  3827863.
  5. ^ Jacob, Joël; Geβler, Katrin; Hoffmann, Daniel; Sanbe, Haruyo; Koizumi, Kyoko; Smith, Steven M; Takaha, Takeshi; Saenger, Wolfram (12. 12. 1999). "Band-flip a kink jako nové strukturální motivy v a- (1 → 4) -d-glukózových oligosacharidech. Krystalové struktury cyklodeka- a cyklotetradecaamylosy". Výzkum sacharidů. 322 (3–4): 228–246. doi:10.1016 / S0008-6215 (99) 00216-5.
  6. ^ Saenger, Wolfram; Jacob, Joël; Gessler, Katrin; Steiner, Thomas; Hoffmann, Daniel; Sanbe, Haruyo; Koizumi, Kyoko; Smith, Steven M .; Takaha, Takeshi (01.01.1998). "Struktury běžných cyklodextrinů a jejich větších analogů za koblihou". Chemické recenze. 98 (5): 1787–1802. doi:10.1021 / cr9700181. PMID  11848949.
  7. ^ Gessler, Katrin; Usón, Isabel; Takaha, Takeshi; Krauss, Norbert; Smith, Steven M .; Okada, Shigetaka; Sheldrick, George M .; Saenger, Wolfram (1999-04-13). "V-amylóza při atomovém rozlišení: rentgenová struktura cykloamylosy s 26 zbytky glukózy (cyklomaltohexaicosaóza)". Sborník Národní akademie věd. 96 (8): 4246–4251. Bibcode:1999PNAS ... 96.4246G. doi:10.1073 / pnas.96.8.4246. ISSN  0027-8424. PMC  16317. PMID  10200247.
  8. ^ Takaha, Takeshi; Smith, Steven M. (01.01.1999). „Funkce 4-α-glukanotransferáz a jejich použití pro výrobu cyklických glukanů“. Recenze biotechnologií a genetického inženýrství. 16 (1): 257–280. doi:10.1080/02648725.1999.10647978. PMID  10819082.