Glykosylhydrolaser

Glykosylhydrolaser (eller glykosidaser ) katalyserar hydrolysen av glykosidbindningar i kolhydratmolekyler , vilket resulterar i två mindre kolhydratmolekyler . Dessa enzymer finns i cellerna hos nästan alla levande organismer . Glykosidaser utför många olika funktioner : nedbrytning av biomassa (till exempel cellulosa och hemicellulosa ), deltagande i kroppens antibakteriella försvar (till exempel lysozym ), utveckling av patogenes (till exempel viralt neuraminidas ), cellulär biosyntes (till exempel, mannosidaser involverade i mognaden av N -glykosylerade glykoproteiner ). Glykosidaser tillsammans med glykosyltransferaser utgör grunden för den biologiska apparaten för syntes och destruktion av glykosidbindningar.

Klassificering

Glykosylhydrolaser är grupperade i EC 3.2.1 som enzymer som katalyserar hydrolysen av O- eller S - glykosider . Alla glykosidaser har EC-nummer 3.2.1.x, medan x kan vara från 1 till 165 beroende på enzymets substratspecificitet . Baserat på den molekylära mekanismen för glykosidasreaktionen som katalyseras av dem, kan de delas in i två grupper. Representanter för en av dem inverterar (inverterar) och den andra - bibehåller (behåller) genom dubbel inversion den anomera konfigurationen av substratet i produkten av hydrolysreaktionen [1] . Glykosylhydrolaser kan också klassificeras som exo- eller endoverkande, beroende på om de verkar på den terminala respektive inre monosackaridresten i kolhydratkedjan. Nyare klassificeringar av glykosylhydrolaser är baserade på jämförelse av deras aminosyrasekvenser. Sådana klassificeringar är mycket prediktiva för de möjliga biokemiska aktiviteterna hos outforskade enzymer med nyligen identifierade sekvenser. För första gången föreslogs klassificeringen av alla glykosidassekvenser som var kända vid den tiden 1991 [2] . Närbesläktade proteiner föreslogs grupperas i familjer. Därefter började evolutionärt relaterade familjer att förenas på en högre hierarkisk nivå till klaner [3] . En sådan klassificering på två nivåer är för närvarande tillgänglig på CAZy-webbplatsen:

Nyligen genomförda studier har gjort det möjligt, på basis av en tvånivåklassificering, att skapa en flernivåklassificering ( hierarkisk ) av glykosylhydrolaser och deras homologer [4] [5] :

Nomenklatur

De flesta glykosylhydrolaser är uppkallade efter deras huvudsubstrat. Tillsammans med dessa namn används ofta de namn som ges av kolhydratresterna som ska klyvas bort. Trivialnamn används för ett antal glykosylhydrolaser. Nedan är till exempel namnen på några glykosidaser och motsvarande K. F. -nummer:

• 4-a-glukanotransferas ( C.F.2.4.1.25 )
• a-amylas ( C.F.3.2.1.1 )
• β-amylas ( E.F. 3.2.1.2 )
• glukoamylas ( C.F.3.2.1.3 )
• cellulas ( C.F.3.2.1.4 )
• β-xylanas ( C.F.3.2.1.8 )
• isomaltas ( C.F.3.2.1.10 )
• kitinas ( C.F.3.2.1.14 )
• lysozym eller muramidas ( C.F.3.2.1.17 )
• neuraminidas ( C.F.3.2.1.18 )
• surt α-glukosidas eller maltas ( C.F.3.2.1.20 )
• β-glukosidas ( C.F.3.2.1.21 )
• a-galaktosidas eller melibias ( K.F.3.2.1.22 )
• β-galaktosidas eller laktas ( C.F.3.2.1.23 )
• a-mannosidas ( C.F.3.2.1.24 )
• β-fruktosidas eller sukras eller invertas ( C.F.3.2.1.26 )
• trehalas ( C.F.3.2.1.28 )
• β-glukuronidas ( C.F.3.2.1.31 )
• amyl-a-1,6-glukosidas ( E.F. 3.2.1.33 )
• hyaluronidas ( K.F.3.2.1.35 )
• hyaluronidas ( K.F.3.2.1.36 )
• pullunase ( C.F.3.2.1.41 )
• glukocerebrosidas ( C.F.3.2.1.45 )
• galaktosylceramidas ( C.F.3.2.1.46 )
• sukras ( C.F.3.2.1.48 )
• a-N-acetylgalaktosaminidas ( C.F.3.2.1.49 )
• a-N-acetylglukosaminidas ( E.F.3.2.1.50 )
• a-L-fukosidas ( C.F.3.2.1.51 )
• hexoamimidas ( C.F.3.2.1.52 )
• 1,2-a-L-fukosidas ( K.F.3.2.1.63 )
• a-L-iduronidas ( C.F.3.2.1.76 )
• 6-fosfo-p-galaktosidas ( E.F. 3.2.1.85 )
• 6-fosfo-p-glukosidas ( E.F. 3.2.1.86 )
• endo-alfa-N-acetylgalaktosaminidas ( E.F.3.2.1.97 )
• strictosidin-β-glukosidas ( C.F.3.2.1.105 )
• laktas ( C.F.3.2.1.108 )
• 1,3-a-L-fukosidas ( C.F.3.2.1.111 )
• 2-deoxiglukosidas ( E.F. 3.2.1.112 )
• 1,6-a-L-fukosidas ( C.F.3.2.1.127 )
• a-glukuronidas ( C.F.3.2.1.139 )
• tioglukosidas eller myrosinas ( K.F.3.2.1.147 )
• β-primeverosidas ( C.F.3.2.1.149 )
• 1,6-a-D-mannosidas ( C.F.3.2.1.163 )

Anteckningar

1. ↑ Sinnott, M. L. Chem. Varv. 1990, 90 , 1171-1202.
2. ↑ Henrissat, B. Biochem. J. 1991, 280 , 309-316.
3. ↑ Henrissat, B., Bairoch, A. Biochem. J. 1996, 316 , 695-696.
4. ↑ Naumoff, GD Proceedings från den femte internationella konferensen om bioinformatik för genomreglering och -struktur. 2006, 1 , 294-298. . Hämtad 17 januari 2007. Arkiverad från originalet 7 oktober 2006. (obestämd)
5. ↑ Naumov D.G. Biokemi. 2011, 76 , 764–780. . Hämtad 9 juni 2011. Arkiverad från originalet 31 december 2013. (obestämd)