L-asparagináza ( EC 3.5.1.1 ), L-asparagin amidohydroláza je enzym ze třídy hydroláz , který katalyzuje hydrolýzu hlavně L-asparaginu . Používá se jako protinádorové cytostatikum při léčbě některých leukémií [1] [2] , stejně jako při vaření [3] .
Vyrábí se s použitím Escherichia coli nebo Erwinia chrysanthemi [4] .
Asparagináza je čtyřmístný homotetramer s molekulovou hmotností v rozmezí od 140 do 150 kDa podle různých zdrojů. Každý monomer se skládá z přibližně 330 aminokyselinových zbytků, které tvoří 14 p-záhybů a 8 a-helixů , které tvoří dvě snadno rozlišitelné domény : větší N-koncovou a C-koncovou. Aktivní místo se tvoří mezi monomery. Navzdory skutečnosti, že dimer má již vše potřebné pro katalýzu , pro většinu bakteriálních aspargináz je aktivní pouze tetramerní forma [5] .
Četné práce provedené za účelem objasnění mechanismu účinku L-asparaginázy prokázaly dvoufázový ping-pongový mechanismus, stejný jako u serinové proteázy , s jedinou výjimkou, že nikoli serin (Ser), ale threonin (Thr ) působí jako nukleofil v L-asparagináze. ) umístěný v oblasti mobilní smyčky aktivního místa. Podle polohy pohyblivé smyčky se rozlišují dvě hlavní konformace: uzavřená a otevřená. Vazba substrátu na aktivní místo iniciuje přechod mobilní smyčky do uzavřené konformace, čímž se katalyzující nukleofil přiblíží k substrátu [5] .
Štěpení asparaginu asparaginázou vede k poklesu jeho koncentrace v extracelulárním prostoru. V normálních buňkách je asparagin syntetáza aktivována, aby obnovila hladiny asparaginu ; v leukemických buňkách je exprese asparaginsyntetázy snížena. Asparagináza je tedy díky štěpení asparaginu schopna blokovat syntézu proteinů, a tím způsobit apoptózu nádorových buněk [2] [6] .