Značilnosti, struktura, funkcije lacasas

The hiše, str-Dipenol: oksidortiran dioksik ali benzeniol-kisik oksiduktaza.

V zgornjih rastlinah, v nekaterih žuželkah, v bakterijah in v praktično vseh raziskanih gliv, ki so bile preučene; Njegova značilna modra barva je produkt štirih bakrenih atomov, pritrjenih na molekulo na svojem katalitičnem mestu.

Grafični prikaz molekularne strukture encima lacasa (vir: Jawahar Swaminathan in MSD osebje na Evropskem inštitutu za bioinformatiko [Public Domain] prek Wikimedia Commons)

Te encime so Yoshida in sodelavci opisali leta 1883, ko so preučevali drevo smolo Rhus Vernicifera ali "Lacquer Tree" Japonca, kjer je bilo ugotovljeno, da je bila njegova glavna funkcija katalizacija reakcij polimerizacije in depolerizacije spojin.

Veliko kasneje je bilo ugotovljeno, da imajo pri glivah ti proteini z encimsko aktivnostjo posebne funkcije v mehanizmih odstranjevanja strupenih fenolov iz medija, kjer rastejo, v rastlinah.

Znanstveni napredek v zvezi s preučevanjem teh encimov je omogočil njihovo zaposlitev na industrijski ravni, kjer je bila uporabljena njihova katalitična sposobnost, zlasti v kontekstu bioremediacije, tekstiliranja, pri odstranjevanju barvil, ki se uporabljajo za tekstil, v papirni industriji, med drugimi.

Glavni razlogi, zakaj so Lacasas tako zanimivi z industrijskega vidika, so povezani z dejstvom, da njihove oksidacijske reakcije preprosto pomenijo zmanjšanje molekularnega kisika in vode kot sekundarnega elementa.

[TOC]

Značilnosti

Encime Lacasas je mogoče izločiti ali biti v znotrajceličnem območju, vendar je to odvisno od telesa, ki ga preučujemo. Kljub temu je večina analiziranih encimov (z izjemo nekaterih beljakovin nekaterih gliv in žuželk) zunajceličnih beljakovin.

Vam lahko služi: protobiontes

Distribucija

Ti encimi, kot že omenjeno, so pretežno v glivah, zgornjih rastlinah, v bakterijah in pri nekaterih vrstah žuželk.

Med rastlinami, kjer je bilo dokazano njihov obstoj, so jabolčna drevesa, šparglji, krompir, hruške, mango, breskve, borove, slive, slive. Žuželke, ki izražajo lacasas, spadajo predvsem v žanre Bombyx, Calliphora, Diploptera, Drosophila, Musca, Papilio, Rhodnius, in drugi.

Glive so organizmi, katerih najbolj lak in raznolikost lakasa je bilo izoliranih in preučenih, ti encimi.

Kataliza

Reakcija, ki jo lacaze kataliz.

Rezultat katalitične reakcije je zmanjšanje molekule kisika na dve molekuli vode in oksidacijo hkrati štirih molekul substrata, da nastanejo štiri proste reaktivne radikale.

Prosti radikali posrednikov lahko vežejo in tvorijo dímeros, oligomere ali polimere, zato se reče, da Lacasas katalizirajo reakcije polimerizacije in "depolimerizacija".

Struktura

Lacasas so glikoproteini, to je, da so beljakovine, ki imajo oligosaharide kovalentno združene z polipeptidno verigo in ti predstavljajo med 10 in 50% celotne teže molekule (na rastlinskih encimih je lahko odstotek nekoliko višji).

Ogljikovi hidratni del te vrste beljakovin vsebuje monosaharide, kot so glukoza, galaktoza, fukoza, arabinozna in nekateri heksosamini, in misli se, da ima glikozilacija pomembne funkcije v izločanju, proteolitični dovzetnost, aktivnost, zadrževanje v baku in toplotno sranje.

Na splošno se ti encimi v naravi najdejo kot monomeri ali homodimisti, molekulska masa vsakega monomera pa se lahko giblje med 60 in 100 kDa.

Katalitično središče Lacasas je sestavljeno iz štirih bakrenih atomov (CU), ki molekuli na splošno podeljujejo modro barvo zaradi elektronske absorpcije, ki poteka v vezi bakrene kobre (Cu-CU).

Vam lahko služi: alometrija

Zelenjavne lakaze imajo izoelektrične točke z vrednostmi, ki so blizu 9 (precej osnovne), medtem ko so glivični encimi med izoelektričnimi točkami 3 in 7 (zato so encimi, ki delujejo v kislih pogojih).

Izoencimi

Številne glive, ki proizvajajo lakaze, imajo tudi izoforme, ki jih kodira isti gen ali različni geni. Ti izoencimi se med seboj razlikujejo glede na njihovo stabilnost, optimalen pH in temperaturo do katalizacije in glede na afiniteto za različne vrste substrata.

Pod določenimi pogoji imajo lahko ti izoencimi različne fiziološke funkcije, vendar je to odvisno od vrste ali stanja, v katerem je naseljevanje.

Funkcije

Nekateri raziskovalci so pokazali, da so Lacasas vključeni v "sklerotizacijo" kutikule pri žuželkah in sestavljanju spor, odpornih na ultravijolično svetlobo v mikroorganizmih žanra Bacillus.

V rastlinah

V rastlinskih organizmih lacasas sodeluje pri tvorbi celične stene, v procesih lignifikacije in "škode" (izguba ali razpad lignina); Poleg tega so bili povezani z razstrupljanjem tkiv z oksidacijskimi protiglivičnimi fenoli ali deaktivacijo fitoeksinov.

V glivah

V tej skupini organizmov bistveno obilo, Lacasas sodeluje v različnih celičnih in fizioloških procesih. Med njimi je mogoče omeniti zaščito patogenih gliv taninov in zelenjavne "fitoeksine"; Torej lahko rečemo, da so za glive ti encimi dejavniki virulence.

Lacasas imajo tudi funkcije v morfogenezi in diferenciaciji odpornih struktur in sporov basidiomicetov, pa tudi pri biorazgradbi lignina v glivah, ki razgradijo tkiva lesenih vrst.

Lahko vam služi: razlike med znanostjo in tehnologijo

Hkrati lacaze sodelujejo pri oblikovanju pigmentov micelija imunskega sistema gostiteljev, okuženih s patogenimi glivami.

V industriji

Ti posebni encimi so industrijsko zaposleni z več namenami, vendar najbolj izstopajoči ustrezajo tekstilni in obmejni industriji ter procesi bioremediacije in dekontaminacije odpadne vode drugih industrijskih procesov.

Natančno se ti encimi pogosto uporabljajo za oksidacijo fenolov in njihovih derivatov, ki so prisotni v onesnaženih vodah z industrijskimi odpadki, katerih proizvodi katalize so netopni (polimerizirani) in obori, zaradi česar so lahko ločljivi.

V živilski industriji imajo tudi nekaj pomembnosti, saj je odstranjevanje fenolnih spojin potrebno za stabilizacijo pijač, kot so vino, pivo in naravni sokovi.

Uporabljajo se v kozmetični industriji, v kemični sintezi številnih spojin, v bioremediaciji tal in v nanobiotehnologiji.

Najbolj uporabljeni so lacasas iz gliv, v zadnjem času pa je bilo ugotovljeno, da imajo bakterijske lacase z industrijskega vidika bolj izjemne značilnosti; Sodelujejo z največjo raznolikostjo substratov in pri veliko širših temperaturnih in pH območjih, poleg tega, da so veliko bolj stabilni pred zaviralnimi sredstvi.

Reference

1. Claus, h. (2004). Lake: struktura, reakcije, porazdelitev. Mikron, 35, 93-96.
2. Couto, s. R., Luis, J., & Herrera, t. (2006). Industrijske in biotehnološke uporabe lakaz: pregled. Napredovanje biotehnologije, 24. 24, 500-513.
3. Madhavi, v., & Lele, s. S. (2009). Lak: lastnosti in aplikacije. Viri bioreso, 4(4), 1694-1717.
4. Riva, s., Molecolare, r., & Bianco, v. M. (2006). Lake: modri encimi za zeleno kemijo. Trendi v biotehnologiji, 24. 24(5), 219-226.
5. Singh, str., Bindi, c., & Arunika, g. (2017). Bakterijski lak: nedavna posodobitev o proizvodnji, lastnostih in industrijskih aplikacijah. Biotehniko, 7(323), 1-20.