Эндогликозидаза - Endoglycosidase
An Эндогликозидаза является фермент это выпускает олигосахариды из гликопротеины или же гликолипиды. Он также может расщеплять полисахаридные цепи между остатками, которые не являются концевыми остатками, хотя высвобождение олигосахаридов из конъюгированных белков и молекул липидов является более распространенным.
Разрывает гликозидные связи между двумя сахарами. мономер в полимер. Это отличается от экзогликозидаза что он не делает этого на концевом остатке. Следовательно, он используется для высвобождения длинных углеводов из конъюгированных молекул. Если бы использовалась экзогликозидаза, каждый мономер в полимере пришлось бы удалять по одному из цепи, что занимало бы много времени. Эндогликозидаза расщепляется с образованием полимерного продукта.
БЕЛК-х1-Икс2-Икс3-Икс4-Икс5-Икс6-Икс7-Икс8-Икс9-Икс10-Икс11-...-Иксп
Обзор механизма
| Эндогликозидаза | Гликозид | Связка гидролизованная[1] |
|---|---|---|
| D | ||
| F | Glc-Nac | Glc // Nac |
| F1 | ||
| F2 | Glc-Nac | Glc // Nac |
| ЧАС | диацетилхитобиоза | Nac // аспарагин |
| Nac: N-ацетилглюкозамин | ||
Механизм - ферментативный гидролиз, для которого требуются две критические молекулы; донор протона (скорее всего, кислота) и нуклеофил (скорее всего, основание).[2] Механизм эндогликозидаз имеет две формы; катализируемое кислотой протонирование гликозидного кислорода, приводящее к стереохимическому удерживанию на аномерном атоме углерода, или катализируемое кислотой протонирование гликозидного кислорода с сопутствующей атакой молекулы воды, активированной остатком основания, что приводит к стереохимической инверсии.[2]
Оба механизма демонстрируют одинаковое расстояние между донором протона и гликозидным кислородом, располагая донор протона достаточно близко к гликозидному кислороду для образования водородных связей.[2] Это расстояние между нуклеофилом и аномерным углеродом, на котором два механизма начинают расходиться. Поскольку механизм инверсии должен предусматривать достаточно места для молекулы воды, нуклеофил расположен дальше от аномерного углерода. В механизме удержания это расстояние составляет всего 5,5-7 ангстрем, но увеличивается до 9-10 ангстрем в механизме инверсии. Кроме того, было обнаружено, что механизм инверсии осуществляется посредством единственного механизма смещения, включающего оксокарбениевое ионоподобное переходное состояние. Из-за близости механизма удерживания между двумя карбоксильными группами он проходит через механизм двойного замещения, который производит ковалентный промежуточный гликозил-фермент.[3][4]
Экзогликозидаза удаляет каждый углеводный мономер (x) один за другим с конца, начиная с xп, тогда как эндогликозидаза может разрезать любую гликозидную связь (-) и может расщепляться после сигнатуры «олигосахарид связи», который связывает определенные углеводы с определенными белками.
Приложения и потенциальное использование
Был показан большой потенциал использования ферментов эндогликозидазы, подвергающихся мутагенезу. Этот новый мутировавший фермент при воздействии подходящих соединений подвергнется синтезу олигосахаридов и не будет гидролизовать вновь образованные полимерные цепи.[2][4] Это чрезвычайно полезный инструмент, поскольку олигосахариды имеют большой потенциал для использования в качестве терапевтических средств. Например, гексасахарид globo H будет указывать на трансформацию злокачественных клеток, связанных с раком, в груди, простате и яичниках.[5]
Эндогликозидазы также могут применяться в борьбе с аутоиммунными заболеваниями, такими как артрит и системная красная волчанка. В 2008 году группа исследователей продемонстрировала, что инъекция эндгогликозидазы S «эффективно удаляет IgG-связанный сахарный домен in vivo и препятствует опосредованным аутоантителами провоспалительным процессам в различных аутоиммунных моделях».[6] Очевидно, что манипуляции и мутации этого фермента открывают большие перспективы для борьбы с различными заболеваниями организма.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "PCEM2 Révisions Biochimie métabolique: Chapitre 13 - Les glycoprotéines" [Версия метаболической биохимии PCEM2: Глава 13 - Гликопротеины] (на французском языке).
- ^ а б c d Дэвис, G; Хенриссат, Б. (15 сентября 1995 г.). «Строения и механизмы гликозилгидролаз». Структура. 3 (9): 853–59. Дои:10.1016 / s0969-2126 (01) 00220-9. PMID 8535779.
- ^ Piszkiewicz, D; Bruice, T.C. (10 апреля 1968 г.). «Гидролиз гликозидов. II. Катализ внутримолекулярных карбоксильных и ацетамидогрупп при гидролизе 13-гликозидов». Журнал Американского химического общества. 90 (8): 2156–63. Дои:10.1021 / ja01010a038.
- ^ а б Кошланд, Д. (Ноябрь 1953 г.). «Стереохимия и механизм ферментативных реакций». Кембриджское философское общество: биологические обзоры. 28 (4): 416–436. Дои:10.1111 / j.1469-185X.1953.tb01386.x.
- ^ Plante, O; Palmicci, E (2001). «Синтез олигосахаридов Зеебергера с гликозилфосфатом и триэстерами дитиофосфата в качестве гликозилирующих агентов». Журнал Американского химического общества. 123 (39): 9545–54. Дои:10.1021 / ja016227r.
- ^ Альберт, H; Коллин, М; Дудзяк Д. (30 сентября 2008 г.). «Ферментативная модуляция гликозилирования IgG in vivo ингибирует аутоиммунное заболевание в зависимости от подкласса IgG». Труды Национальной академии наук США. 105.39: 15005–15009. Дои:10.1073 / pnas.0808248105. ЧВК 2567483. PMID 18815375.