β-galaktozidáz | |||||||||||||||||||
![]() β-galaktozidáz a Penicillum sp. ( 1TG7 EKT ) | |||||||||||||||||||
Főbb jellemzői | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Jóváhagyott név | β-galaktozidáz 1 | ||||||||||||||||||
Szimbólum | GLB1 | ||||||||||||||||||
Szinonimák | ELNR1, MPS4B, EBP | ||||||||||||||||||
EK sz. | 3.2.1.23 | ||||||||||||||||||
Homo sapiens | |||||||||||||||||||
Locus | 3 p 22.3 | ||||||||||||||||||
Molekuláris tömeg | 76 075 Da | ||||||||||||||||||
A maradványok száma | 677 aminosav | ||||||||||||||||||
A GeneCards és a HUGO oldalain elérhető linkek . | |||||||||||||||||||
|
EK sz. | EC |
---|---|
CAS-szám |
IUBMB | IUBMB bejegyzés |
---|---|
IntEnz | IntEnz nézet |
BRENDA | BRENDA bejárat |
KEGG | KEGG bemenet |
MetaCyc | Metabolikus út |
PRIAM | Profil |
EKT | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
MEGY | AmiGO / EGO |
A β-galaktozidáz , néha rövidítve béta-gal vagy β-gal egy hidroláz , amelynek szerepe az, hogy hidrolizálják a β--galaktozidok a mer egyszerű. Előnyös szubsztrátjai lehetnek a GM1 gangliozid , laktozilceramidok , laktóz , valamint számos glikoprotein . Ez egy négy, egyenként 116 kDa-os alegységből álló homotetramer .
Részt vesz a galaktóz és a szfingolipidek metabolizmusában , valamint a glikoszfingolipidek bioszintézisében .
A bélben való hiánya (vagy gyenge jelenléte) a fő oka annak, hogy az ember nem képes megemészteni a laktózt : laktóz-intoleranciáról beszélünk . Genetikailag a GLB1 gén hiánya okoz IV típusú mukopoliszacharidózist (MPS4), galaktozialidózist vagy GM1 gangliozidózist .
Az első β-galaktozidáz már szekvenálták, hogy a E. coli , 1970-ben áll 1024 maradékok az aminosavak . A fehérje négy láncból áll, molekulatömege 464 kDa . Mindegyik egységnek öt domainje van , a harmadiké az aktív hely . Ez az enzim két peptidre, LacZα-ra és LacZΩ-ra bontható, egyik egysége sem képes önmagában aktív lenni. Ezt a jellemzőt számos klónozó vektorban alkalmazzák az Escherichia coli mesterséges specifikus láncainak α-komplementációjának befejezéséhez , a rövidebb peptidet (LacZα) a plazmid kódolja, míg a hosszabb peptidet (LacZΩ) transz- ként kódolja a bakteriális kromoszóma . Amikor a DNS- fragmenseket beillesztjük a vektorba, és a LacZα termelése megszakad, a sejtnek már nincs β-galaktozidáz aktivitása. Ennek eredményeként kétféle rekombináns van jelen: azok, amelyek képesek laktóz lebontására, és amelyek nem képesek.
1995-ben Dimri és mtsai. javaslatot tesz egy olyan β-galaktozidáz új izoformára, amelynek maximális aktivitása 6,0 pH-értéken van, és amely csak az öregedés (a sejtnövekedés irreverzibilis leállítása) során fejeződik ki . Még egy speciális mérési protokollt is kidolgoztak. Ma már tudjuk, hogy ez megfelel az endogén lizoszomális β-galaktozidáz felhalmozódásának, és expressziója nem hasznos az öregedés szempontjából. Mindezek ellenére ez az enzim továbbra is a sejtek öregedési fázisának választott biomarkere marad, mivel könnyen kimutatható.
A β-galaktozidáz aktív helye "felületi" és "mély" kötésekkel katalizálja szubsztrátjának hidrolízisét. Az enzim optimális működéséhez K + -ionokra , valamint Mg ++ -ionokra van szükség. A szubsztrátumhoz kovalens kötődés a glutaminsav oldalláncának terminális karboxilcsoportján keresztül történik .
A E. coli , azt gondolták, hogy az aminosav Glu 461-ben részt ebben a szubsztitúciós reakció. Ma már tudjuk, hogy ez az aminosav valójában savas katalizátor, és hogy inkább a Glu 537 a kovalens köztitermék.
Az emberek , a nukleofil pólus a hidrolízis Glu 268 .
Az öregedéshez kapcsolódó béta-galaktozidáz (SA-β-gal vagy Senescence-Associated β-galactosidase) egy hidroláz-szerű enzim, amely csak a szeneszcens sejtekben katalizálja a β-galaktozidok monoszacharidjának hidrolízisét. Az öregedéssel társult béta-galaktozidázt a p16 Ink4A- val együtt a sejtes öregedés biomarkerének tekintik.
Létére 1995-ben tettek javaslatot, miután megfigyelték, hogy amikor a béta-galaktozidáz-vizsgálatokat pH 6-on hajtották végre, csak az öregedés állapotában lévő sejtek fejlődtek ki festődést. Citokémiai vizsgálatot javasoltak egy kékre festett csapadék termelésén alapulva, amely az X-Gal kromogén szubsztrát hasításából származik, amely galaktozidáz által hasítva kéket fest. Azóta még specifikusabb kvantitatív vizsgálatokat dolgoztak ki annak kimutatására pH 6,0 mellett. Ma ezt a jelenséget az endogén lizoszomális béta-galaktozidáz túlzott expressziójával és felhalmozódásával magyarázzák, kifejezetten az öregedő sejtekben. Kifejezése nem szükséges az öregedéshez. Ez azonban továbbra is a legelterjedtebb biomarker az öregedő és öregedő sejtek számára, mivel könnyen detektálható és megbízható mind in situ, mind in vitro .
Ez az enzim a keresett bakteriális azonosítás galéria: hiányában a laktóz degradáció , az egyik csodája a fenti enzim jelenlétében, és körülbelül jelenlétében porin , a membrán fehérje szállító molekulák.
Az izopropil-β-D-1-tiogalaktopiranozid vagy IPTG képes megkötni és gátolni a lac represszort, ezáltal indukálva a β-galaktozidázt kódoló gén transzkripcióját .
A Β-galaktozidáz transzformációs kontrollként szolgál egy Petri-csészén olyan baktériumsejtek számára, amelyekbe beépült a β-galaktozidázt kódoló Lac Z gént tartalmazó plazmid .
A sejtek X-ga l-t (színtelen szubsztrát) tartalmazó táptalajon történő növesztésével ki lehet választani azokat a baktériumokat, amelyek integrálták a Lac Z-t tartalmazó plazmidot. Valójában azok, amelyek integrálták a Lac Z-t, β-galaktozidázt kódolnak, amelyek hasítják az X- gal, a hasított X-gal kékre vált. Azok a baktériumok, amelyek nem integrálták a Lac-Z-t, nem expresszálják a β-galaktozidázt, és fehérek maradnak, mert az X-gal nincs hasítva.