Subtilisin

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 3. července 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Subtilisin  jsou proteolytické enzymy ze třídy serinových proteináz , které jsou produkovány bakteriemi , především rodu Bacillus . Poprvé byly izolovány z Bacillus subtilis [1] [2] a získaly název subtilisiny od slova subtilis.

Mechanismus katalýzy

Katalytické centrum subtilisinů je tvořeno triádou aminokyselin: Asp-32, His-64 a Ser-221. Navzdory vzájemné vzdálenosti v peptidovém řetězci jsou tyto aminokyseliny v trojrozměrné struktuře proteinu v těsné blízkosti. Rozhodující roli v hydrolýze peptidové vazby má Ser-221, proto se subtilisiny a příbuzné proteolytické enzymy nazývají serinové proteinázy . Asp-32, His-64 "hrají na vůdce", tvoří silnou hydrolytickou aktivitu Ser-221.

Objev

Historie objevu a studia subtilisinů začala ve výzkumném centru pivovarnické společnosti Carlsberg a první popsaný enzym se nazývá Carlsberg subtilisin [3] . Subtilisiny nemají tzv. „site-specificity“. Jsou schopny hydrolyzovat aminokyselinové vazby po celé délce peptidového řetězce . Čím je řetězec aminokyselin přístupnější pro hydrolýzu, tím účinnější je proteolýza . Molekuly proteinů , které ztratily svou nativní strukturu, se stávají přístupnějšími pro hydrolýzu subtilisiny. Proteiny, které nemají polysacharidovou ochranu, jsou také účinně hydrolyzovány.

V roce 2018 obdržela Frances Arnold Nobelovu cenu za chemii za řízenou evoluci subtilisinů [4] .

Aplikace

Po objevení subtilisinů se jejich hlavní „činnost“ soustředila do potravinářského a lehkého průmyslu [5] . Jedinečné vlastnosti subtilisinů postupně přitahovaly pozornost biologů a lékařů. Subtilisiny se používají v mnoha biologických výzkumných technologiích [6] [7] [8] [9] [10] [11] .

Ve farmakologii vznikají unikátní léky na bázi subtilisinů, v medicíně se na bázi subtilisinů vyvíjejí nové technologie pro léčbu trombóz a zánětlivých onemocnění [12] [13] [14] .

Poznámky

  1. ↑ Martin Ottesen, Ib Svendsen. [11 The subtilisins] // Methods in Enzymology. - Academic Press, 1970-01-01. - T. 19 . - S. 199-215 . Archivováno z originálu 16. listopadu 2017.
  2. ↑ M. Inouye, H. Takagi, H. Ikemura. Požadavek pro-sekvence pro produkci aktivního subtilisinu E v Escherichia coli  (anglicky)  // Journal of Biological Chemistry. - 1987-06-05. — Sv. 262 , iss. 16 . - str. 7859-7864 . — ISSN 1083-351X 0021-9258, 1083-351X .
  3. ↑ Joana Figueiredo, Marta Sousa Silva, Andreia Figueiredo. Proteázy podobné subtilisinu v obraně rostlin: minulost, přítomnost a dále  //  Molekulární rostlinná patologie. - 2018. - Sv. 19 , iss. 4 . - S. 1017-1028 . — ISSN 1364-3703 . - doi : 10.1111/mpp.12567 .
  4. ↑ Nobelova cena za chemii  2018 . NobelPrize.org. Získáno 6. února 2019. Archivováno z originálu dne 25. května 2019.
  5. ↑ Balaban N.P., Šaripová M.R. Praktická aplikace bacilárních proteáz//Vědecké poznámky Kazaňské univerzity. Řada Přírodní vědy, svazek 153, kniha 2. - 2011. - S. 29-40.
  6. ↑ Shagzhina A.p., Namsaraev Z.b., Lavrentieva E.v., Dunaevsky Ya.e., Barkhutova D.d. STUDIE DVOU ALKALOTERMOFILNÍCH BAKTERIÍ RODU ANOXYBACILLUS JAKO PRODUCENTŮ EXTRACELULÁRNÍCH PROTEINÁZ  // Aplikovaná biochemie a mikrobiologie. - 2009. - T. 45 , no. 5 . - S. 538-543 . — ISSN 0555-1099 . Archivováno z originálu 22. února 2018.
  7. ↑ Radnagurueva A.a., Namsaraev B.b., Lavrentieva E.v., Kozyreva L.p., Dunaevsky Ya.e. EXTRACELULÁRNÍ PROTEOLITICKÁ AKTIVITA BAKTERIÍ IZOLOVANÝCH Z JEZER SOODNÉ SOLI V TRANSBAIKAL'E  // Aplikovaná biochemie a mikrobiologie. - 2010. - T. 46 , no. 6 . - S. 630-636 . — ISSN 0555-1099 . Archivováno z originálu 11. února 2019.
  8. ↑ Dunaevsky Yakov Efimovich, Namsaraev Bair Badmabazarovich, Lavrentyeva Elena Vladimirovna, Radnagurueva Aryuna Arsalanovna. Purifikace a studium biochemických vlastností peptidázy z Paenibacillus dendritiformis kmen Gor-10s  // Bulletin Buryat State University. - 2013. - Vydání. 3 . - S. 39-42 .
  9. ↑ Jekatěrina Olegovna Michajlova. Bacillus Intermedius subtilisinu podobná proteináza vylučovaná rekombinantním kmenem Bacillus Subtilis v různých růstových fázích . — 2007.
  10. ↑ Rudakova Natalia Leonidovna, Sharipova Margarita Rashidovna, Shaidullina Elvira Rasilovna. Vliv alkyloxybenzenů na aktivitu Bacillus pumilus subtilisin 3-19 .
  11. ↑ Izveková G.I., Frolova T.V. PROTEOLITICKÉ ENZYMY A JEJICH INHIBITORY V CESTODES // Pokroky v moderní biologii. T. 136. č. 4. S. 404-416. (2016).
  12. ↑ Madonov P.G., Mišenina S.V., Kinsht D.N., Kikhtenko N.V. Sibiřský vědecký lékařský časopis . Sibiřský lékařský vědecký časopis. Archivováno z originálu 28. července 2019.
  13. ↑ T. A. Emedova, S. V. Mišenina, P. G. Madonov. MODERNÍ PŘÍLEŽITOSTI PRO LÉČBU ESTROGENINDUJÍCÍCH TROMBOTICKÝCH ONEMOCNĚNÍ A CHRONICKÉ VENOZNÍ NEDOSTATKY U ŽENY V REPRODUKČNÍM VĚKU  // Journal of Siberian Medical Sciences №6. - 2015. - ISSN 2542-1174 . Archivováno z originálu 25. dubna 2016.
  14. ↑ Madonov P. G., Ershov K. I., Shilova M. A. ] // Phlebology Issue č. 2. - 2014. - S. 90-91 . — ISSN 2309-5601 .