Refresh | This website ru.stringtranslate.com/%D0%A1%D1%83%D0%B1%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BD-/Subtilisin is currently offline. Cloudflare's Always Online™ shows a snapshot of this web page from the Internet Archive's Wayback Machine. To check for the live version, click Refresh. |
Субтилизин — это протеаза ( фермент , расщепляющий белки ), первоначально полученная из Bacillus subtilis . [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Субтилизины относятся 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 которой они секретируются в больших количествах.
«Субтилизин» не относится к одному белку, а к целой кладе субтилаз, содержащей классические субтилизины. Кладу можно далее разделить на четыре группы: «истинные субтилизины» (содержащие классические члены), «высокощелочные субтилизины», «внутриклеточные субтилизины» и «филогенетически промежуточные субтилизины» (PIS). [9] [10] Известные субтилизины включают в себя:
Другие некоммерческие названия включают ALK-энзим , бациллопептидазу , щелочную протеиназу Bacillus subtilis , колистиназу , гененазу I , протеазу XXVII , субтилопептидазу , казусазу , протеазу VIII , протин A 3L , протеазу S.
Другие коммерческие наименования с неустановленной молекулярной идентичностью включают SP 266 , orientase 10B (HBI Enzymes), Progress (Novozyme), Liquanase (Novozyme).
Структура субтилизина была определена методом рентгеновской кристаллографии . Зрелая форма представляет собой глобулярный белок из 275 остатков с несколькими альфа-спиралями и большим бета-слоем . N-конец содержит домен пропептида 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 .
Активный сайт представляет собой сеть передачи заряда, включающую Asp-32, His-64 и активный сайт Ser-221, организованные в каталитическую триаду . Сеть передачи заряда функционирует следующим образом: Боковая карбоксилатная цепь Asp-32 образует водородные связи с протоном, связанным с азотом, на имидазольном кольце His-64. Это возможно, поскольку Asp имеет отрицательный заряд при физиологическом pH . Другой азот на His-64 образует водородные связи с протоном OH Ser-221. Это последнее взаимодействие приводит к разделению заряда OH, при этом атом кислорода становится более нуклеофильным. Это позволяет атому кислорода Ser-221 атаковать входящие субстраты (т. е. пептидные связи) при содействии соседней карбоксиамидной боковой цепи Asn-155.
Несмотря на то, что Asp-32, His-64 и Ser-221 последовательно расположены далеко друг от друга, они сходятся в трехмерной структуре, образуя активный центр.
Подводя итог описанным выше взаимодействиям, Ser-221 действует как нуклеофил и расщепляет пептидные связи с помощью своего частично отрицательного атома кислорода. Это возможно благодаря природе заряд-реле сайта субтилизина.
В молекулярной биологии с использованием B. subtilis в качестве модельного организма ген, кодирующий субтилизин ( aprE ), часто является вторым по выбору геном после amyE для интеграции репортерных конструкций из-за его необязательности.
Субтилизины , полученные с помощью белковой инженерии, широко используются в коммерческих продуктах (нативный фермент легко инактивируется моющими средствами и высокими температурами) и также называются пятновыводителями, например, в средствах для стирки [15] и мытья посуды , косметике , пищевой промышленности , [16] средствах по уходу за кожей, очистителях контактных линз и для исследований в области синтетической органической химии .
Люди могут подвергаться воздействию субтилизина на рабочем месте при вдыхании, проглатывании, контакте с кожей и глазами. Национальный институт охраны труда и техники безопасности (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) в 60 нг/м 3 в течение 60 минут. [17]
Субтилизин может вызывать «ферментативную детергентную астму». Люди, чувствительные к субтилизину (алкалазе), обычно также имеют аллергию на бактерию Bacillus subtilis . [18]