Odwrócone cechy, struktura, funkcje

odwrotny, Znany również jako hydrolika β-fruktofuranozydowa, jest to bardzo obfity enzym glikozilowy w naturze. Jest zdolny do hydrolizowania wiązania glukozydowego między dwoma monosacharydami, które tworzą sacharozę, wytwarzając „odwrócone” cukry glukozy i fruktozy.

Jest obecny w mikroorganizmach, zwierzętach i roślinach, jednak najczęściej badane enzymy są pochodzenie roślin oraz bakterie i drożdże, ponieważ służyły jako model wielu pionierskich badań kinetycznych w dziedzinie enzymeologii.

Struktura molekularna roślin odwróconego enzymu (źródło: Jawahar Swaminathan i MSD pracownicy European Bioinformatics Institute [Public Domena] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Invert uczestniczył w reakcji katalitycznej, która umożliwia uwalnianie odpadów glukozy, które, w zależności od fizjologicznych potrzeb organizmu, w którym jest wyrażany, może być stosowany do uzyskania ATP i NADH. Udaje się to syntetyzować polisacharydy przechowywania w różnych organellach lub tkankach, między innymi.

Ten rodzaj enzymu również uczestniczy w kontroli różnicowania i rozwoju komórek, ponieważ są one w stanie wytwarzać monosacharydy, które u roślin mają również ważne funkcje w regulacji ekspresji genów.

Zazwyczaj znajdują się w skórze owoców winorośli, w groszku, w japońskich roślinach gruszczy. Chociaż najczęściej wykorzystywane enzymy są drożdże, takie jak S. cerevisiae i te z niektórych rodzajów bakterii.

[TOC]

Charakterystyka

W naturze można znaleźć różne formy odwrócone, co zależy głównie od rozważanego organizmu. Na przykład drożdże mają dwa rodzaje odwróconych: wewnątrzkomórkowe lub cytozolowe i inne pozakomórkowe lub peryplazmatyczne (między ścianą komórkową a błoną plazmatyczną).

W bakteriach odwrócone działają w hydrolizy sacharozy, ale w obliczu wysokich stężeń tego substratu wykazują również aktywność fruktozylotransferazy, ponieważ są zdolne do przeniesienia odpadów fruktozylowych do sacharozy.

Ponieważ enzymy te mogą działać w bardzo szerokim zakresie pH, niektórzy autorzy zaproponowali, aby można je było zaklasyfikować jako:

Może ci służyć: fibrynogen: funkcja, wysokie i niskie stężenia, wartości normalne

- Kwaśny (pH między 4.5 i 5.5)

- Neutralny (pH bliski 7) 

- Alkaliczna (pH między 6.5 i 8.0).

Zgłoszono alkaliczną odwróconą w większości roślin i cyjanobakterii, podczas gdy bakterie aktywne są odwrócone na pH i alkaliczne pH.

Odwrotność warzyw

W roślinach znajdują się trzy rodzaje odwróconych enzymów, które znajdują się w różnych przedziałach subkomórkowych i mają różne cechy biochemiczne i właściwości.

Podobnie, funkcje każdego rodzaju odwróconego opisanego są różne, ponieważ najwyraźniej „kierują” disacharydy sacharozy do określonych tras komórkowych w zakładzie.

Następnie, zgodnie z ich lokalizacją subkomórkową, odwrócenie warzyw mogą być:

- Wakuolowe odwrócenia

- Zewnątrzkomórkowe odwrotności (na ścianie komórkowej)

- Invert cytozolowy.

Odwrotność wakuolarna istnieją jako dwie rozpuszczalne i kwaśne izoformy w świetle wakuoli, tymczasem, że „zewnątrzkomórkowymi” odwrotami są białka błony obwodowej, związane z błoną plazmatyczną poprzez interakcje jonowe.

Ponieważ zarówno odwrotnie wakuolarne, jak i zewnątrzkomórkowe katalizują hydrolizę sacharozy, zaczynając od reszty fruktozy, zostały one nazywane β-fruktofuranozydazami i wykazano, że działają również na inne oligosacharydy zawierające reszty β-fruktozy, to znaczy, że nie są one specyficzne.

Innym rodzajem odwróconych warzyw jest odwrócone cytozolowe, które istnieją również jako dwie neutralne/alkaliczne izoform. Są one specyficzne dla sacharozy i nie były tak badane jak pozostałe dwa.

Struktura

Większość opisanych dotychczas odwrotnych ma formy DIMICR, a nawet multimeryczne. Jedynymi znanymi monomerycznymi odwróconymi są bakterie, aw tych organizmach mają one od 23 do 92 kDa masy cząsteczkowej.

Wakuolowe i zewnątrzkomórkowe odwrócenia roślin mają masę cząsteczkową między 55 a 70 kDa, a większość z N-glikozylowanych. To, co jest prawdą w przypadku większości zewnątrzkomórkowych odwrotów występujących w naturze, które są związane z zewnętrzną powierzchnią błony plazmatycznej.

Może ci służyć: 14 przykładów katabolizmu i anabolizmu w żywych istotach

Izoenzym drożdży ma nieco wyższe masy cząsteczkowe, ponieważ mają one od 135 do 270 kDa.

Inne badania przeprowadzone z enzymami bakteryjnymi wykazały również, że enzymy te mają katalityczne centrum bogate w struktury β.

Funkcje

W zależności od organizmu, w którym są one wyrażane, odwrócone enzymy mogą pełnić wiele podstawowych funkcji, dodatkowe w celu transportu cukru i hydrolizy sacharozy do ich składowych monosacharydów. Jednak najbardziej recenzowane funkcje naturalne są rośliny.

Funkcje metaboliczne odwróconych w roślinach

Sacharoza, która jest podłożem dla enzymu odwróconego, jest jednym z cukrów występujących w roślinach podczas fotosyntezy, po zmniejszeniu dwutlenku węgla w obecności światła, tworząc węglowodany i wodę.

Te węglowodany są głównym źródłem energii i węgla niefotosyntetycznych tkanek roślinnych i muszą być transportowane naczyniowo przez łyk i z liści, które są głównymi narządami fotosyntetycznymi.

W zależności od uczestniczenia inwestycji, resztki glukozy i fruktozy uzyskane z hydrolizy tej sacharozy są skierowane na różne trasy metaboliczne, gdzie są one niezbędnym paliwem do wytwarzania energii w postaci ATP i zmniejszania mocy w postaci NADH.

Inne ważne funkcje w roślinach

Oprócz tego, że ma być kluczowe dla uzyskania energii metabolicznej, odwrócone warzywa uczestniczą w kontroli osmoregulacji oraz wzrostowi i wydłużaniu komórek roślinnych.

Jest to produkt wzrostu ciśnienia osmotycznego wytwarzanego przez hydrolizę sacharozy, która wytwarza dwie nowe osmotycznie aktywne cząsteczki: glukozę i fruktozę.

Jeśli dokonana zostanie przegląd bibliograficzny, będzie to łatwe.

Ustalono, że odwrócony jest związek między degradacją węglowodanów a odpowiedziami patogenowymi, ponieważ enzym ten zapewnia cukry, które zwiększają ekspresję genów indukowanych cukrem, które zwykle są związane z ekspresją białek związanych z patogenami (PR, angielski angielski Patogen związany z patogenem).

Może ci służyć: laminina: charakterystyka, struktura, funkcje, typy

Przemysłowe wykorzystanie mikroorganizmu odwrócenie

Od czasu jego odkrycia reakcja katalizowana przez odwrócone były wykorzystywane w wielu sektorach handlu, w tym w branży piwniczej lub piekarza.

W obszarze żywności odwrócone są używane do przygotowywania galaretów i dżemów, cukierków, płynnych pokrowców lub nadziewanych ciastkami i czekoladkami. Ponadto jednym z jego najpopularniejszych zastosowań jest produkcja syropu, ponieważ mają one wyższą zawartość cukru, ale nie są podatne na krystalizację.

W branży farmaceutycznej są one przydatne do przygotowywania syropów kaszlu i tabletek pomocy trawiennej, a także do syntezy probiotyków i prebiotyków, preparatów żywności dla niemowląt i zwierząt (szczególnie w przypadku bydła i pszczół).

Zostały również stosowane w branży papierowej, do produkcji kosmetyków, do produkcji alkoholu etylowego i kwasów organicznych, takich jak kwas mlekowy i inne. Odwrócone warzywa są również wykorzystywane do naturalnej syntezy wcierania.

Bibliografia

1. Kulshrestha, s., Tyagi, s. 1., Sindhi, v., & Sharma, k. (2013). Odwrócone i jego aplikacje- krótka recenzja. Journal of Pharmacy Research, 7, 792-797.
2. Lincoln, L., I więcej, s. (2017). Bakteryjne odwrócone: występowanie, produkcja, charakterystyka biochemiczna i znaczenie transfrakcji i. Journal of Basic Microbiology, 1-11.
3. Oddo, L. P., Piazza, m., & Pulcini, p. (1999). Odwrócona aktywność w miodzie. Apidologie, 30, 57-65.
4. Roitsch, t., I González, m. (2004). Funkcja i regulacja odwrócenia roślin: słodkie odczucia. Trendy w roślinie, 9(12), 606-613.
5. Roitsch, t., Balibrea, m. I., Hofmann, m., Prols, R., & Sinha, do. K. (2003). Invert zewnątrzkomórkowy: kluczowy enzym metaboliczny i białko PR. Journal of Experimental Botany, 54(382), 513-524.
6. Strum, a. (1999). Odwrotny. Struktury pierwotne, funkcje i role w rozwoju roślin i uczestnictwa w sacharozie. Fizjologia roślin, 121, 1-7.