α-Галактозидаза (EC 3.2.1.22, α-GAL, α-GAL A ; систематическое название α- D -галактозидгалактогидролаза ) — фермент гликозидгидролаза , катализирующий следующую реакцию: [1]
Гидролиз терминальных, невосстанавливающих остатков α -D -галактозы в α- D -галактозидах, включая галактозоолигосахариды, галактоманнаны и галактолипиды
Он катализирует многие катаболические процессы, включая расщепление гликопротеинов, гликолипидов и полисахаридов.
Фермент кодируется геном GLA . [2]
Функция
Этот фермент является гомодимерным гликопротеином, который гидролизует терминальные α-галактозильные фрагменты гликолипидов и гликопротеинов. Он преимущественно гидролизует церамид тригексозид и может катализировать гидролиз мелибиозы в галактозу и глюкозу. [ необходима цитата ]
Механизм реакции
Механизм реакции двойного замещения каталитического действия α-GAL. Лиганд (черный) при связывании в активном центре фермента (синий). Два ключевых аминокислотных остатка в активном центре — Asp-170 и Asp-231. Сначала Asp-170 осуществляет нуклеофильную атаку на гликозидную связь, чтобы высвободить терминальную молекулу α-галактозы из лиганда. Затем Asp-231 служит кислотой для удаления протона из воды, делая ее более нуклеофильной для атаки на комплекс галактоза-Asp и высвобождения α-галактозы из активного центра. [3] [4] [5]
Приложения
α-Галактозидаза из Aspergillus niger является активным ингредиентом Beano , диетической добавки от вздутия живота и метеоризма. [6] [7]
Рекомбинантная α-галактозидаза, полученная из пекарских дрожжей, одобрена в Европе в качестве кормовой добавки, предназначенной для улучшения усвояемости корма для птицы. [8]
Мигаластат , препарат, воздействующий на α-галактозидазу
Классификация α-галактозидаз (по CAZy)
Ссылки
^ Scriver CR, Sly WS, Childs B, ABeaudet AL, Valle D, Kinzler KW, et al. (15 декабря 2000 г.). Метаболическая и молекулярная основа наследственных заболеваний (8-е изд.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-913035-8.
^ Calhoun DH, Bishop DF, Bernstein HS, Quinn M, Hantzopoulos P, Desnick RJ (ноябрь 1985 г.). «Болезнь Фабри: изоляция клона кДНК, кодирующего человеческую α-галактозидазу A». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (21): 7364–8. Bibcode : 1985PNAS...82.7364C. doi : 10.1073 /pnas.82.21.7364 . PMC 391345. PMID 2997789.
^ Кошланд Д. Э. (1953). «Стереохимия и механизм ферментативных реакций». Biological Reviews . 28 (4): 416–436. doi :10.1111/j.1469-185x.1953.tb01386.x. S2CID 86709302.
^ Brumer H, Sims PF, Sinnott ML (апрель 1999). «Деградация лигноцеллюлозы Phanerochaete chrysosporium: очистка и характеристика основной α-галактозидазы». The Biochemical Journal . 339 (1): 43–53. doi :10.1042/bj3390043. PMC 1220126 . PMID 10085226.
^ Vocadlo DJ, Davies GJ (октябрь 2008 г.). «Механистическое понимание химии гликозидазы». Current Opinion in Chemical Biology . 12 (5): 539–55. doi :10.1016/j.cbpa.2008.05.010. PMID 18558099.
^ Di Stefano M, Miceli E, Gotti S, Missanelli A, Mazzoccahi S, Corazza GR (январь 2007 г.). «Влияние пероральной альфа-галактозидазы на выработку кишечного газа и симптомы, связанные с газом». Dig. Dis. Sci . 52 (1): 78–83. doi :10.1007/s10620-006-9296-9. PMID 17151807. S2CID 35435660.
^ Ganiats TG, Norcross WA, Halverson AL, Burford PA, Palinkas LA (ноябрь 1994 г.). «Предотвращает ли Beano газообразование? Двойное слепое перекрестное исследование пероральной альфа-галактозидазы для лечения непереносимости пищевых олигосахаридов». J Fam Pract . 39 (5): 441–5. PMID 7964541.
^ Bampidis V, Azimonti G, Bastos ML, Christensen H, Dusemund B, Durjava M и др. (август 2023 г.). «Оценка кормовой добавки, состоящей из альфа-галактозидазы, вырабатываемой Saccharomyces cerevisiaeCBS 615.94, и эндо-1,4-бета-глюканазы, вырабатываемой Aspergillus nigerCBS 120604 (Agal-Pro BL/BL-L®), для использования у цыплят на откорме, второстепенных видов домашней птицы на откорме и цыплят, выращиваемых для несушек, для продления ее разрешения (Kerry Ingredients & Flavours Ltd.)». Журнал EFSA. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов . 21 (8): e08175. doi :10.2903/j.efsa.2023.8175. PMC 10424062. PMID 37583944 .
