Endoglykosidas
En endoglykosidas är ett enzym som frisätter oligosackarider från glykoproteiner eller glykolipider . Det kan också klyva polysackaridkedjor mellan rester som inte är den terminala resten, även om frisättning av oligosackarider från konjugerade protein- och lipidmolekyler är vanligare.
Det bryter glykosidbindningarna mellan två sockermonomerer i polymeren . Det skiljer sig från exoglykosidas att det inte gör det vid den terminala resten. Därför används det för att frigöra långa kolhydrater från konjugerade molekyler. Om ett exoglykosidas användes skulle varje monomer i polymeren behöva avlägsnas, en efter en från kedjan, vilket tar lång tid. En endoglykosidas spjälkar, vilket ger en polymer produkt.
PROTEIN-x 1 -x 2 -x 3 -x 4 -x 5 -x 6 -x 7 -x 8 -x 9 -x 10 -x 11 -...-x n
Mekanism översikt
| Endoglykosidas | Glykosid | Bond hydrolyserad |
|---|---|---|
| D | ||
| F | Glc-Nac | Glc // Nac |
| F1 | ||
| F2 | Glc-Nac | Glc // Nac |
| H | diacetylkitobios | Nac // asparagin |
| Nac: N-acetylglukosamin | ||
Mekanismen är en enzymatisk hydrolys som kräver två kritiska molekyler; en protondonator (mest troligt en syra) och en nukleofil (mest troligt en bas). Endoglykosidasmekanismen har två former; en syrakatalyserad protonering av det glykosidiska syret som ger stereokemisk retention vid det anomera kolet eller en syrakatalyserad protonering av det glykosidiska syret med en åtföljande attack av en vattenmolekyl aktiverad av basresten som ger en stereokemisk inversion.
Båda mekanismerna uppvisar samma avstånd mellan protondonatorn och det glykosidiska syret, vilket placerar protondonatorn tillräckligt nära det glykosidiska syret för vätebindning. Det är avståndet mellan nukleofilen och det anomera kolet där de två mekanismerna börjar divergera. Eftersom inversionsmekanismen måste rymma tillräckligt med utrymme för vattenmolekylen, är nukleofilen belägen längre bort från det anomera kolet. I retentionsmekanismen är detta avstånd endast 5,5 -7 ångström men ökar till 9-10 ångström i inversionsmekanismen. Vidare visade sig inversionsmekanismen fortsätta genom en enda förskjutningsmekanism som involverade ett oxokarbeniumjonliknande övergångstillstånd. På grund av retentionsmekanismens närhet mellan de två karboxylgrupperna går den igenom en dubbel förskjutningsmekanism som producerar en kovalent glykosylenzym-mellanprodukt.
Ett exoglykosidas skulle ta bort varje kolhydratmonomer (x) en efter en från slutet, med början vid x n , medan endoglykosidas kan skära vid vilken glykosidbindning som helst (-) och kan klyva efter en signatur "länk oligosackarid" som länkar vissa kolhydrater till vissa proteiner.
Tillämpningar och potentiella användningsområden
Det har visat sig stor potential i användningen av endoglykosidasenzymer som genomgår mutagenes. Detta nya muterade enzym när det exponeras för de rätta föreningarna kommer att genomgå oligosackaridsyntes och kommer inte att hydrolysera de nybildade polymerkedjorna. Detta är ett extremt användbart verktyg, eftersom oligosackarider har en stor potential att användas som terapeutika. Till exempel globo H-hexasackarid att indikera cancerrelaterad maligna celltransformation i bröst, prostata och äggstockar.
Endoglykosidaser har också potentiell tillämpning för att bekämpa autoimmuna sjukdomar såsom artrit och systemisk lupus erythematosus. År 2008 visade ett team av forskare att injektion av endgoglykosidas S "effektivt tar bort den IgG-associerade sockerdomänen in vivo och stör autoantikroppsmedierade proinflammatoriska processer i en mängd olika autoimmuna modeller." Det är klart att manipulationen och mutationen av detta enzym har ett stort löfte för att kunna bekämpa en mängd olika sjukdomar i kroppen.
Se även
Vidare läsning
- Noriko Takahashi, Takashi Muramatsu (16 juni 1992), Handbook of Endoglycosidases and Glycoamidases , 1:a upplagan, CRC Press [1] ISBN 978-0849336188