Subtilisiini

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 3.7.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Subtilisiinit  ovat proteolyyttisiä entsyymejä seriiniproteinaasien luokasta , joita tuottavat pääasiassa Bacillus -suvun bakteerit . Ne eristettiin ensin Bacillus subtiliksesta [1] [2] ja saivat nimen subtilisiinit sanasta subtilis.

Katalyysimekanismi

Subtilisiinien katalyyttisen keskuksen muodostaa aminohappokolmio: Asp-32, His-64 ja Ser-221. Huolimatta etäisyydestä toisistaan ​​peptidiketjussa nämä aminohapot ovat lähellä toisiaan proteiinin kolmiulotteisessa rakenteessa. Ratkaiseva rooli peptidisidoksen hydrolyysissä on Ser-221:llä, joten subtilisiineja ja vastaavia proteolyyttisiä entsyymejä kutsutaan seriiniproteinaaseiksi . Asp-32, His-64 "leikkiä johtajalle", muodostaen Ser-221:n voimakkaan hydrolyyttisen aktiivisuuden.

Discovery

Subtilisiinien löytämisen ja tutkimuksen historia alkoi Carlsberg -panimoyhtiön tutkimuskeskuksessa , ja ensimmäinen kuvattu entsyymi on nimeltään Carlsberg-subtilisiini [3] . Subtilisiineilla ei ole niin kutsuttua "paikkaspesifisyyttä". Ne pystyvät hydrolysoimaan aminohapposidoksia peptidiketjun koko pituudelta . Mitä helpompi hydrolyysille on aminohappoketju, sitä tehokkaampi proteolyysi tapahtuu. Proteiinimolekyylit , jotka ovat menettäneet natiivirakenteensa, tulevat helpommin saataville subtilisiinien hydrolyysille. Myös proteiinit, joilla ei ole polysakkaridisuojaa , hydrolysoituvat tehokkaasti.

Vuonna 2018 Frances Arnold sai Nobelin kemian palkinnon subtilisiinien suunnatusta kehityksestä [4] .

Sovellus

Subtilisiinien keksimisen jälkeen niiden pääasiallinen "toiminta" keskittyi elintarvike- ja kevytteollisuuteen [5] . Vähitellen subtilisiinien ainutlaatuiset ominaisuudet herättivät biologien ja lääkäreiden huomion. Subtilisiineja käytetään monissa biologisissa tutkimustekniikoissa [6] [7] [8] [9] [10] [11] .

Farmakologiassa luodaan ainutlaatuisia lääkkeitä subtilisiinien pohjalta, lääketieteessä kehitetään uusia teknologioita tromboosien ja tulehdussairauksien hoitoon subtilisiinien pohjalta [12] [13] [14] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Martin Ottesen, Ib Svendsen. [11 subtilisiinit] // Methods in Enzymology. - Academic Press, 1.1.1970. - T. 19 . - S. 199-215 . Arkistoitu alkuperäisestä 16. marraskuuta 2017.
  2. ↑ M. Inouye, H. Takagi, H. Ikemura. Pro-sekvenssin vaatimus aktiivisen subtilisiini E:n tuottamiseksi Escherichia colissa  (englanniksi)  // Journal of Biological Chemistry. - 5.6.1987. — Voi. 262 , iss. 16 . - P. 7859-7864 . — ISSN 1083-351X 0021-9258, 1083-351X .
  3. ↑ Joana Figueiredo, Marta Sousa Silva, Andreia Figueiredo. Subtilisiinin kaltaiset proteaasit kasvien puolustuksessa: menneisyys, nykyisyys ja sen jälkeen  //  Molecular Plant Pathology. - 2018. - Vol. 19 , iss. 4 . - s. 1017-1028 . — ISSN 1364-3703 . - doi : 10.1111/mpp.12567 .
  4. ↑ Kemian Nobelin palkinto 2018  . NobelPrize.org. Haettu 6. helmikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 25. toukokuuta 2019.
  5. ↑ Balaban N.P., Sharipova M.R. Basillaaristen proteaasien käytännön sovellus//Kazanin yliopiston tieteelliset muistiinpanot. Sarja Natural Sciences, osa 153, kirja 2. - 2011. - S. 29-40.
  6. ↑ Shagzhina A.p., Namsaraev Z.b., Lavrentieva E.v., Dunaevsky Ya.e., Barkhutova D.d. TUTKIMUS KAHDESTA ANOXYBACILLUS-SUUN ALKALOTERMOFIILISESTA BAKTERISTA SULUNULKOISTEN PROTEINAASIEN TUOTTAJINA  // Applied Biochemistry and Microbiology. - 2009. - T. 45 , no. 5 . - S. 538-543 . — ISSN 0555-1099 . Arkistoitu alkuperäisestä 22. helmikuuta 2018.
  7. ↑ Radnagurueva A.a., Namsaraev B.b., Lavrentieva E.v., Kozyreva L.p., Dunaevsky Ya.e. TRANSBAIKAL'EN SODA-SUOLAJÄRVEISTÄ ERISTETTYJEN BAKTEERIEN ULKOPUOLINEN PROTEOLIITTINEN AKTIIVISUUS  // Sovellettava biokemia ja mikrobiologia. - 2010. - T. 46 , no. 6 . - S. 630-636 . — ISSN 0555-1099 . Arkistoitu alkuperäisestä 11. helmikuuta 2019.
  8. ↑ Dunaevsky Yakov Efimovich, Namsaraev Bair Badmabazarovich, Lavrentyeva Elena Vladimirovna, Radnagurueva Aryuna Arsalanovna. Paenibacillus dendritiformis -kannasta Gor-10s peräisin olevan peptidaasin puhdistus ja biokemiallisten ominaisuuksien tutkimus  // Buryat State Universityn tiedote. - 2013. - Ongelma. 3 . - S. 39-42 .
  9. ↑ Ekaterina Olegovna Mikhailova. Bacillus Intermediuksen subtilisiinin kaltainen proteinaasi, jota erittää Bacillus Subtiliksen rekombinanttikanta eri kasvuvaiheissa . – 2007.
  10. ↑ Rudakova Natalia Leonidovna, Sharipova Margarita Rashidovna, Shaidullina Elvira Rasilovna. Alkyylioksibentseenien vaikutus Bacillus pumilus subtilisiinin 3-19 aktiivisuuteen .
  11. ↑ Izvekova G.I., Frolova T.V. PROTEOLIITTINEN ENTSYYMIT JA NIIDEN ESTOAJAT KESTODEISSA // Modernin biologian edistysaskel. T. 136. Nro 4. S. 404-416. (2016).
  12. ↑ Madonov P.G., Mishenina S.V., Kinsht D.N., Kikhtenko N.V. Siperian tieteellinen lääketieteellinen lehti . Siperian lääketieteen tieteellinen lehti. Arkistoitu alkuperäisestä 28. heinäkuuta 2019.
  13. ↑ T. A. Emedova, S. V. Mishenina, P. G. Madonov. NYKYISET MAHDOLLISUUDET ESTROGEENIN AIHEUTETTUJEN TROMBOTTISIEN SAIRAUSTEN SEKÄ KROONISEN LASKIMONIDEN TARVITTAJAN HOITOON LISÄÄNTYMISIÄISILLÄ NAISILLE  // Journal of Siberian Medical Sciences №6. - 2015. - ISSN 2542-1174 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. huhtikuuta 2016.
  14. ↑ Madonov P. G., Ershov K. I., Shilova M. A. ] // Flebologian numero 2. - 2014. - S. 90-91 . — ISSN 2309-5601 .