Χαρακτηριστικά, σύνθεση και λειτουργίες της Μάλτας

Το Μάλτα, επίσης γνωστή ως α-γλυκοσιδάση, οξύ μαλτάση, γλυκόζη ιμβερτάση, glucosidosucrasa, λυσοσωμική α-γλυκοσιδάση ή γλυκοαμυλάση μαλτάση-είναι το ένζυμο που ευθύνεται για την υδρόλυση της μαλτόζης στα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα κατά την διάρκεια των τελικών σταδίων της πέψης του αμύλου.

Ανήκει στην τάξη των υδρολασών, συγκεκριμένα υποκατηγορία των γλυκοσιδασών, που είναι ικανά να διασπάσουν τις α-γλυκοσιδικούς δεσμούς μεταξύ υπολειμμάτων γλυκόζης (ΕΚ. 3.2.1.20). Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει διάφορα ένζυμα των οποίων η ειδικότητα κατευθύνεται προς την εξω-υδρόλυση του τερματικού γλυκοζίτη συνδέονται με α-1,4.

Μερικά maltase είναι σε θέση να υδρολύουν πολυσακχαρίτες, αλλά πολύ πιο αργή. Σε γενικές γραμμές, μετά απελευθερώνονται η δράση της μαλτάσης υπολειμμάτων α-ϋ-γλυκόζη, ωστόσο, οι ίδιες ένζυμα υποκατηγορία μπορεί να υδρολύσει β-γλυκάνες, υπολείμματα απελευθερώνοντας β-ϋ-γλυκόζης.

Η ύπαρξη της μαλτάσης ενζύμου Αρχικά καταδείχθηκε το 1880 και είναι τώρα γνωστό ότι δεν είναι παρούσα μόνο στα θηλαστικά, αλλά επίσης και σε μικροοργανισμούς όπως ζυμομύκητες και βακτηρίδια, καθώς επίσης και πολλά ανώτερα φυτά και σιτηρά.

Ένα παράδειγμα της σημασίας της δραστηριότητας αυτών των ενζύμων είναι συναφείς προς Saccharomyces cerevisiae, τον οργανισμό υπεύθυνο για την παραγωγή της μπύρας και ψωμιού, η οποία είναι σε θέση να αποδομούν μαλτόζη και μαλτοτριόζη από την κατοχή μαλτάσης ένζυμα των οποίων τα προϊόντα μεταβολίζονται σε προϊόντα ζυμωτικά χαρακτηριστικά αυτού του οργανισμού.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
  • 1.1 Στα θηλαστικά
  • 1.2 Σε μαγιά
  • 1.3 Στα φυτά
• 2 Περίληψη
  • 2.1 Στα θηλαστικά
  • 2.2 Σε μαγιά
  • 2.3 Στα βακτήρια
• 3 Λειτουργίες
• 4 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Στα θηλαστικά

Μαλτάση είναι ένα αμφίφιλο συνδέεται μεμβράνη βούρτσα εντερικού κυττάρου πρωτεΐνη. Είναι επίσης γνωστό ένα ισοένζυμο γνωστό ως οξύ μαλτάσης, που βρίσκεται στην λυσοσώματα και είναι σε θέση να υδρολύουν διαφορετικούς τύπους γλυκοζιτικών δεσμών σε διάφορα υποστρώματα, όχι μόνο μαλτόζη και α-1,4 δεσμούς. Και τα δύο ένζυμα έχουν πολλά δομικά χαρακτηριστικά.

Το λυσοσωμικό ένζυμο έχει περίπου 952 αμινοξέα και υποβάλλεται σε επεξεργασία μετα-μεταφραστικά με γλυκοζυλίωση και απομάκρυνση πεπτιδίου στα Ν- και Ο-τελικά άκρα.

Μελέτες που διεξήχθησαν με το ένζυμο από το έντερο των αρουραίων και των χοίρων καταδεικνύουν ότι σε αυτά τα ζώα το ένζυμο αποτελείται από δύο υπομονάδες που διαφέρουν μεταξύ τους όσον αφορά ορισμένες φυσικές ιδιότητες. Αυτές οι δύο υπομονάδες προκύπτουν από τον ίδιο πρόδρομο πολυπεπτιδίου που κόβεται πρωτεολυτικά.

Σε αντίθεση με τους χοίρους και αρουραίους, ανθρώπινο ένζυμο δεν έχει δύο υπομονάδες, αλλά ένα ενιαίο, μεγάλο μοριακό βάρος και υψηλό βαθμό γλυκοσυλιωμένη (Ν- και από Ο-γλυκοζυλίωση).

Σε ζύμη

Μαλτάση MAL62 ζύμης που κωδικοποιείται από το γονίδιο, ζυγίζει 68 kDa και είναι μια κυτταροπλασματική πρωτεΐνη που υπάρχει ως μονομερές και υδρολύει ένα ευρύ φάσμα α-γλυκοζιτών.

Στις ζύμες υπάρχουν πέντε ισοένζυμα που κωδικοποιούνται στις τελομερείς ζώνες πέντε διαφορετικών χρωμοσωμάτων. Ο κάθε τόπος κωδικοποίησης του γονιδίου ΜΑΙ περιλαμβάνει επίσης ένα γονιδιακό σύμπλεγμα όλων των γονιδίων που εμπλέκονται στον μεταβολισμό της μαλτόζης, περιλαμβανομένων των πρωτεϊνών permease και των ρυθμιστικών πρωτεϊνών, σαν να ήταν ένα οπερόνιο..

Στα φυτά

Έχει αποδειχθεί ότι το ένζυμο που υπάρχει στα φυτά είναι ευαίσθητο σε θερμοκρασίες πάνω από τους 50 ° C και ότι η μαλτάση εμφανίζεται σε μεγάλες ποσότητες σε δημητριακά που έχουν βλαστήσει και δεν έχουν υποστεί ζύμωση.

Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της αποικοδόμησης του αμύλου, αυτό το ένζυμο είναι ειδικό για τη μαλτόζη, επειδή δεν δρα επί άλλων ολιγοσακχαριτών, αλλά πάντα τελειώνει με το σχηματισμό γλυκόζης.

Σύνθεση

Στα θηλαστικά

Η εντερική μαλτάση των ανθρώπων συντίθεται ως μία απλή πολυπεπτιδική αλυσίδα. Οι υδατάνθρακες πλούσιοι σε υπολείμματα μαννόζης προστίθενται συν-μεταγωγή με γλυκοζυλίωση, η οποία φαίνεται να προστατεύει την αλληλουχία πρωτεολυτικής αποικοδόμησης.

Μελέτες για την βιογένεση αυτού του ενζύμου κατάσταση που συναρμολογείται ως ένα μόριο υψηλού μοριακού βάρους σε μία «συνδεδεμένη με μεμβράνη» ενδοπλασματικό δίκτυο, και στη συνέχεια επεξεργάζεται από παγκρεατικά ένζυμα και «εκ νέου-γλυκοζυλιωμένη» σε Σύμπλεγμα Golgi.

Σε ζύμη

Στις ζύμες υπάρχουν πέντε ισοένζυμα που κωδικοποιούνται στις τελομερείς ζώνες πέντε διαφορετικών χρωμοσωμάτων. Κάθε τόπος κωδικοποίησης του γονιδίου MAL περιλαμβάνει επίσης ένα γονιδιακό σύμπλεγμα όλων των γονιδίων που εμπλέκονται στο μεταβολισμό της μαλτόζης, περιλαμβανομένων των πρωτεϊνών permease και των ρυθμιστικών πρωτεϊνών.

Στα βακτήρια

Το σύστημα μαλτόζη μεταβολισμός σε βακτήρια όπως E.coli, είναι παρόμοιο με το σύστημα της λακτόζης, ιδιαίτερα στη γενετική οργάνωση που είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση των ρυθμιστικών πρωτεϊνών, μεταφορέα οπερόνιο και η δραστηριότητα του ενζύμου επί του υποστρώματος (μαλτάσης ).

Λειτουργίες

Στις περισσότερες οργανισμούς που έχουν ανιχνεύσει την παρουσία ενζύμων, όπως η μαλτάση, αυτό το ένζυμο ασκεί τον ίδιο ρόλο: αποικοδόμηση της δισακχαρίτες όπως μαλτόζη, προκειμένου να ληφθούν προϊόντα πιο εύκολα διαλυτό μεταβολίσιμο υδατάνθρακα.

Στο έντερο των θηλαστικών, η μαλτάση διαδραματίζει βασικό ρόλο στα τελικά στάδια της υποβάθμισης του αμύλου. Ανεπάρκειες σε αυτό το ένζυμο παρατηρούνται συνήθως σε παθολογίες όπως η γλυκογένεση τύπου II, η οποία σχετίζεται με την αποθήκευση του γλυκογόνου.

Σε βακτήρια και ζυμομύκητες οι αντιδράσεις που καταλύονται από ένζυμα αυτού του τύπου αντιπροσωπεύουν μια σημαντική πηγή ενέργειας με τη μορφή γλυκόζης που εισέρχεται στο γλυκολυτικό μονοπάτι με ζύμωση ή μη ζύμωση.

Στα φυτά, μαλτάση, μαζί με αμυλάσες, συμμετέχει στην αποικοδόμηση του ενδοσπερμίου στους σπόρους προς σπορά που είναι «κοιμάται», και οι οποίοι ενεργοποιούνται από τις γιββερελλίνες, ορμονών που ρυθμίζουν την ανάπτυξη των φυτών, ως προϋπόθεση για την βλάστηση.

Επίσης, πολλά φυτά που παράγουν μεταβατική αμύλου κατά τη διάρκεια της ημέρας έχουν μαλτάσης συγκεκριμένες συμβάλλοντας με τον μεταβολισμό ενδιάμεσα αποικοδόμηση όλη τη νύκτα, και προσδιορίζεται ότι οι χλωροπλάστες αποτελούν τη μείζονα μαλτόζη αποθήκευσης σε αυτούς τους οργανισμούς.

Αναφορές

1. Auricchio, F., Bruni, C. Β., & Sica, V. (1968). Περαιτέρω καθαρισμός και χαρακτηρισμός της α-γλυκοσιδάσης οξέος. Biochemical Journal, 108, 161-167.
2. Danielsen, Ε. Μ., Sjostrom, Η., & Noren, Ο. (1983). Βιοσύνθεση των εντερικών πρωτεϊνών μικροϊνών. Biochemical Journal, 210, 389-393.
3. Davis, W. Α. (1916). III. Η κατανομή της μαλτάσης στα φυτά. Η λειτουργία της μαλτάσης στην αποικοδόμηση αμύλου και η επίδρασή της στην αμυλοκλαστική δραστηριότητα των φυτικών υλικών. Biochemical Journal, 10 (1), 31-48.
4. ExPASy. Διαδικτυακή πύλη πόρων βιοπληροφορικής. (n.d.). Ανακτήθηκε από το enzyme.expasy.org
5. Lu, Υ., Gehan, J. Ρ., & Sharkey, Τ. ​​D. (2005). Διάρκειες ημέρας και κυκλοκαδικές επιδράσεις στην αποικοδόμηση αμύλου και τον μεταβολισμό της μαλτόζης. Plant Physiology, 138, 2280-2291.
6. Naims, Η. Υ., Sterchi, Ε. Ε. & Lentze, Μ. J. (1988). Δομή, Βιοσύνθεση και Γλυκοζυλίωση του Ανθρώπινου Μικρού Εντέρου. The Journal of Biological Chemistry, 263 (36), 19709-19717.
7. Needleman, R. (1991). Έλεγχος σύνθεσης μαλτάσης σε ζυμομύκητες. Μοριακή Μικροβιολογία, 5 (9), 2079-2084.
8. Επιτροπή Ονοματολογίας της Διεθνούς Ένωσης Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας (NC-IUBMB). (2019). Ανακτήθηκε από το qmul.ac.uk.
9. Reuser, Α., Kroos, Μ., Hermans, Μ., Bijvoet, Α., Verbeet, Μ., Van Diggelen, Ο., ... Ploeg, V. der. (1995). Γλυκογενεσία τύπου ΙΙ (έλλειψη οξέως μαλτάσης). Muscle & Nerve, 3, 61-69.
10. Simpson, G., & Naylor, J. (1962). Μελέτες αναισθησίας στους σπόρους του Avena fatua. Canadian Journal of Botany, 40 (13), 1659-1673.
11. Sorensen, S., Norén, Ο., Stostrom, Η., & Danielsen, Μ. (1982). Δομή και εξειδίκευση αμφιβιλικής χοίρου Microvillus Maltase / Glucoamylase. European Journal of Biochemistry, 126, 559-568.