Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Бета галактозидаза або β галактозидаза фермент глікозидна гідролаза каталізує гідроліз β галактозидів на моносахариди шл

Бета-галактозидаза

Бета-галактозидаза

Бета-галактозидаза, або β-галактозидаза, фермент, глікозидна гідролаза, каталізує гідроліз β-галактозидів на моносахариди шляхом розщеплення глікозидного зв'язку. β-галоктозидами (субстратами для цього ферменту) є вуглеводи, що містять галактозу як один із фрагментів. Субстратами різних бета-галактозидаз є гангліозиди, GM1, лактозилцераміди, лактоза, та різноманітні глікопротеїни.

β-галактозидаза
image
Ідентифікатори
Символβ-gal, lacZ
Номер CAS9031-11-2
PDBhttps://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/cgi-bin/enzymes/GetPage.pl?ec_number=3.2.1.23
Інша інформація

Властивості та функції

β-галактозидаза є екзоглікозилазою, яка гідролізує β-глікозидний місток, утворений галактозою. Вона також розщеплює фукозиди та арабінозиди, але з меншою ефективністю. Це важливий білок в людському організмі. Дефіцит ферменту може спричинити галактозиалідоліз, або синдром Morquio B. В E. coli, ген β-галактозидази (ген lacZ) присутній як частина регульованої системи лактозного оперону, який активується за відсутності глюкози та за наявності лактоза як єдиного поживного цукру.

У бета-галактозидази є багато гомологів, що представлені подібними поліпептидними послідовностями. Бета-галактозидаза інгібується L-рибозою, неконкурентно інгібується йодом, конкурентно інгібується D-галактолактоном, IPTG та галактозою.

Структура

β-галактозидаза довжиною 1024 амінокислоти з E. coli була секвенована в 1970 році, а її просторова структура була визначена в 1994 році. Білок є гомотетрамером вагою 464-кДа, що володіє точковою симетрією 2,2,2. Кожна одиниця β-galactosidase складається з п'яти доменів.

Третій домен містить активний сайт. Активний сайт утворений амінокислотними залишками з двох білків з тетрамеру, при цьому дисоціація тетрамеру на димери руйнує активний сайт. Термінальні амінокислоти білку відповідають за альфа-комплементацію. 

Реакція

image
β-galactosidase reaction

β-галатозидаза в організмах може каталізувати дві різні реакції. В одній з них вона проходить через трансглікозилювання, утворюючи аллолактозу, що створює позитивний зворотний зв'язок в синтезі β-галактозидази. В другій реакції бета-галактозидаза гідролізує лактозу до галактози та глюкози, які є вихідними речовинами для гліколізу. 

Ензиматична реакція гідролізу лактози складається з двох хімічних стадій, галактозилювання (k2) та дегалактозилювання (k3). Галактозилювання це перша стадія, в якій Glu461 донує протон на глікозидний атом кисню, після чого залишок галактози ковалентно приєднується до Glu537. На другій стадії, дегалактозилюванні, цей ковалентний зв'язок зникає коли Glu461 приймає протон назад, заміняючи галактозу на воду. Утворюються два перехідних стани в каталітичному центрі ензиму, один на кожну стадію. Одна молекула бета-галактозидази каталізує 38,500 ± 900 перетворень на хвилину. Моновалентні іони калію(K+) а також дивалентні іони магнію (Mg2+) необхідні для правильного функціонування ензиму. 

Застосування

β-галактозидазний тест використовується в генетиці та молекулярній біології. Активний білок може бути детектований за допомогою хімічної сполуки X-gal, яка розщєплюється β-галактозидазою, утворюючи нерозчинний яскраво-синій барвник. Ця сполука використовується також у біло-синьому скринінгу. Експресія ензиму в бактеріях може бути активована за допомогою хімічних аналогів лактози, таких як IPTG, який зв'язується з лактозним репресором, активуючи синтез білків з лактозного оперону.

Таким чином бета-галактозидаза є популярним геном-репортером в дослідженнях експресії генів завдяки явищу, відомому як α-комплементарність. Ензим може бути розділений на два поліпептиди, LacZα та LacZΩ, жоден з яких не може каталізувати реакцію гідролізу поодинці, але які спонтанно утворюють каталітично активний ензим, коли присутні у клітині одночасно. Ця властивість використовується у створенні векторів для клонування, коли наявність плазмідного lacZα гену в LacZΩ-штамах E. coli буде обумовлювати синій колір колоній. Водночас, вставка рекомбінантної ДНК в плазміду унеможливлює продукування LacZα, що обумовлює білий колір колоній. Бета-галактозидазна репортерна система також використовувалась в мишах.

Див. також

Посилання

  1. Dorland's Illustrated Medical Dictionary [ 16 жовтня 2006 у Wayback Machine.].
  2. Juers, Douglas H.; Hakda, Shamina; Matthews, Brian W.; Huber, Reuben E. (2003-11-01).
  3. Fowler AV, Zabin I (October 1970). «The amino acid sequence of beta galactosidase. I. Isolation and composition of tryptic peptides». J. Biol. Chem. 245 (19): 5032–41. PMID 4918568.
  4. Jacobson, R. H.; Zhang, X. -J.; Dubose, R. F.; Matthews, B. W. (1994). «Three-dimensional structure of β-galactosidase from E. Coli». Nature 369 (6483): 761—766. doi:10.1038/369761a0. PMID 8008071.
  5. Matthews BW (June 2005). «The structure of E. coli beta-galactosidase». C. R. Biol. 328 (6): 549–56. doi:10.1016/j.crvi.2005.03.006. PMID 15950161.
  6. Juers, Douglas H.; Matthews, Brian W.; Huber, Reuben E. (2012-12-01).
  7. Beta-Galactosidase Assay (A better Miller) - OpenWetWare
  8. Dobson, C. L.; Warren, A. J.; Pannell, R.; Forster, A.; Rabbitts, T. H. (2000).

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Beta galaktozidaza abo b galaktozidaza ferment glikozidna gidrolaza katalizuye gidroliz b galaktozidiv na monosaharidi shlyahom rozsheplennya glikozidnogo zv yazku b galoktozidami substratami dlya cogo fermentu ye vuglevodi sho mistyat galaktozu yak odin iz fragmentiv Substratami riznih beta galaktozidaz ye gangliozidi GM1 laktozilceramidi laktoza ta riznomanitni glikoproteyini b galaktozidazaIdentifikatoriSimvolb gal lacZNomer CAS9031 11 2PDBhttps www ebi ac uk thornton srv databases cgi bin enzymes GetPage pl ec number 3 2 1 23Insha informaciyaVlastivosti ta funkciyib galaktozidaza ye ekzoglikozilazoyu yaka gidrolizuye b glikozidnij mistok utvorenij galaktozoyu Vona takozh rozsheplyuye fukozidi ta arabinozidi ale z menshoyu efektivnistyu Ce vazhlivij bilok v lyudskomu organizmi Deficit fermentu mozhe sprichiniti galaktozialidoliz abo sindrom Morquio B V E coli gen b galaktozidazi gen lacZ prisutnij yak chastina regulovanoyi sistemi laktoznogo operonu yakij aktivuyetsya za vidsutnosti glyukozi ta za nayavnosti laktoza yak yedinogo pozhivnogo cukru U beta galaktozidazi ye bagato gomologiv sho predstavleni podibnimi polipeptidnimi poslidovnostyami Beta galaktozidaza ingibuyetsya L ribozoyu nekonkurentno ingibuyetsya jodom konkurentno ingibuyetsya D galaktolaktonom IPTG ta galaktozoyu Strukturab galaktozidaza dovzhinoyu 1024 aminokisloti z E coli bula sekvenovana v 1970 roci a yiyi prostorova struktura bula viznachena v 1994 roci Bilok ye gomotetramerom vagoyu 464 kDa sho volodiye tochkovoyu simetriyeyu 2 2 2 Kozhna odinicya b galactosidase skladayetsya z p yati domeniv Tretij domen mistit aktivnij sajt Aktivnij sajt utvorenij aminokislotnimi zalishkami z dvoh bilkiv z tetrameru pri comu disociaciya tetrameru na dimeri rujnuye aktivnij sajt Terminalni aminokisloti bilku vidpovidayut za alfa komplementaciyu Reakciyab galactosidase reaction b galatozidaza v organizmah mozhe katalizuvati dvi rizni reakciyi V odnij z nih vona prohodit cherez transglikozilyuvannya utvoryuyuchi allolaktozu sho stvoryuye pozitivnij zvorotnij zv yazok v sintezi b galaktozidazi V drugij reakciyi beta galaktozidaza gidrolizuye laktozu do galaktozi ta glyukozi yaki ye vihidnimi rechovinami dlya glikolizu Enzimatichna reakciya gidrolizu laktozi skladayetsya z dvoh himichnih stadij galaktozilyuvannya k2 ta degalaktozilyuvannya k3 Galaktozilyuvannya ce persha stadiya v yakij Glu461 donuye proton na glikozidnij atom kisnyu pislya chogo zalishok galaktozi kovalentno priyednuyetsya do Glu537 Na drugij stadiyi degalaktozilyuvanni cej kovalentnij zv yazok znikaye koli Glu461 prijmaye proton nazad zaminyayuchi galaktozu na vodu Utvoryuyutsya dva perehidnih stani v katalitichnomu centri enzimu odin na kozhnu stadiyu Odna molekula beta galaktozidazi katalizuye 38 500 900 peretvoren na hvilinu Monovalentni ioni kaliyu K a takozh divalentni ioni magniyu Mg2 neobhidni dlya pravilnogo funkcionuvannya enzimu Zastosuvannyab galaktozidaznij test vikoristovuyetsya v genetici ta molekulyarnij biologiyi Aktivnij bilok mozhe buti detektovanij za dopomogoyu himichnoyi spoluki X gal yaka rozshyeplyuyetsya b galaktozidazoyu utvoryuyuchi nerozchinnij yaskravo sinij barvnik Cya spoluka vikoristovuyetsya takozh u bilo sinomu skriningu Ekspresiya enzimu v bakteriyah mozhe buti aktivovana za dopomogoyu himichnih analogiv laktozi takih yak IPTG yakij zv yazuyetsya z laktoznim represorom aktivuyuchi sintez bilkiv z laktoznogo operonu Takim chinom beta galaktozidaza ye populyarnim genom reporterom v doslidzhennyah ekspresiyi geniv zavdyaki yavishu vidomomu yak a komplementarnist Enzim mozhe buti rozdilenij na dva polipeptidi LacZa ta LacZW zhoden z yakih ne mozhe katalizuvati reakciyu gidrolizu poodinci ale yaki spontanno utvoryuyut katalitichno aktivnij enzim koli prisutni u klitini odnochasno Cya vlastivist vikoristovuyetsya u stvorenni vektoriv dlya klonuvannya koli nayavnist plazmidnogo lacZa genu v LacZW shtamah E colibude obumovlyuvati sinij kolir kolonij Vodnochas vstavka rekombinantnoyi DNK v plazmidu unemozhlivlyuye produkuvannya LacZa sho obumovlyuye bilij kolir kolonij Beta galaktozidazna reporterna sistema takozh vikoristovuvalas v mishah Div takozhX gal IPTGPosilannyaDorland s Illustrated Medical Dictionary 16 zhovtnya 2006 u Wayback Machine Juers Douglas H Hakda Shamina Matthews Brian W Huber Reuben E 2003 11 01 Fowler AV Zabin I October 1970 The amino acid sequence of beta galactosidase I Isolation and composition of tryptic peptides J Biol Chem 245 19 5032 41 PMID 4918568 Jacobson R H Zhang X J Dubose R F Matthews B W 1994 Three dimensional structure of b galactosidase from E Coli Nature 369 6483 761 766 doi 10 1038 369761a0 PMID 8008071 Matthews BW June 2005 The structure of E coli beta galactosidase C R Biol 328 6 549 56 doi 10 1016 j crvi 2005 03 006 PMID 15950161 Juers Douglas H Matthews Brian W Huber Reuben E 2012 12 01 Beta Galactosidase Assay A better Miller OpenWetWare Dobson C L Warren A J Pannell R Forster A Rabbitts T H 2000

Дата публікації:
Топ