Субтилизин

Субтилизины принадлежат к субтилазам, группе сериновых протеаз, которые, как и все сериновые протеазы, инициируют нуклеофильную атаку на пептидную (амидную) связь через остаток серина в активном центре. Субтилизины обычно имеют молекулярную массу 27 кДа. Их можно получить из определенных типов почвенных бактерий, например, Bacillus amyloliquefaciens, из которых они секретируются в больших количествах.

Содержание

1 Номенклатура
2 Структура
3 Механизм катализа
4 Приложения
- 4.1 Инструмент исследования
- 4.2 Коммерческий
- 4.3 Безопасность и охрана труда
5 ссылки

Номенклатура

Субтилизин также коммерчески известный как алкалаз, ALK-фермент, bacillopeptidase, Bacillus зиЫШз щелочной протеиназа bioprase, bioprase AL, colistinase, genenase я, Esperase®, Максатаз, протеаза XXVII, thermoase, superase, субтилизин DY, subtilopeptidase, SP 266, Savinase ®, kazusase, протеазы VIII, protin 3 л, Savinase®, orientase 10B, протеазы С. это тип серин эндопептидазы из Merops семьи S8.

Структура

Структура субтилизина определена методом рентгеновской кристаллографии. Зрелая форма представляет собой глобулярный белок из 275 остатков с несколькими альфа-спиралями и большим бета-листом. N-конец содержит пропетидный домен I9 ( InterPro : IPR010259 ), который способствует сворачиванию субтилизина. Протеолитическое удаление домена активирует фермент. Он структурно не связан с химотрипсиновым кланом сериновых протеаз, но использует тот же тип каталитической триады в активном центре. Это делает его классическим примером конвергентной эволюции.

Механизм катализа

Активный центр имеет сеть реле заряда, включающую Asp-32, His-64 и активный центр Ser-221, организованные в каталитическую триаду. Сеть реле заряда функционирует следующим образом: карбоксилатная боковая цепь Asp-32 водородными связями с азотсвязанным протоном на имидазольном кольце His-64. Это возможно, потому что Asp отрицательно заряжен при физиологическом pH. Другой азот на His-64 водородных связях с протоном ОН Ser-221. Это последнее взаимодействие приводит к разделению заряда ОН, при этом атом кислорода становится более нуклеофильным. Это позволяет атому кислорода Ser-221 атаковать входящие субстраты (например, пептидные связи) с помощью соседней карбоксиамидной боковой цепи Asn-155.

Хотя Asp-32, His-64 и Ser-221 последовательно далеко друг от друга, они сходятся в трехмерной структуре, чтобы сформировать активный сайт.

Подводя итог описанным выше взаимодействиям, Ser-221 действует как нуклеофил и расщепляет пептидные связи своим частично отрицательным атомом кислорода. Это возможно из-за природы участка ретрансляции заряда субтилизина.

Приложения

Инструмент исследования

В молекулярной биологии, использующей B. subtilis в качестве модельного организма, ген, кодирующий субтилизин ( aprE ), часто является вторым после amyE геном выбора для интеграции репортерных конструкций из-за его необязательности.

Коммерческий

Субтилизины, созданные на основе белков, широко используются в коммерческих продуктах (природный фермент легко инактивируется моющими средствами и высокими температурами) и также называется пятновыводителем, например, в средствах для стирки и мытья посуды, косметике, пищевой промышленности, мазях для ухода за кожей, контакте очистители линз, а также для исследований в области синтетической органической химии.

Охрана труда

Люди могут подвергнуться воздействию субтилизина на рабочем месте при вдыхании, глотании, контакте с кожей и глазами. Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) установила предел рекомендованной экспозиции (REL) от 0,00006 мг / м ³ в течение 60-минутного периода.

Субтилизин может вызвать «ферментно-детергентную астму». Люди, чувствительные к субтилизину (алькалазе), обычно также имеют аллергию на бактерии Bacillus subtilis.

Рекомендации

Биологический портал