إنزيم اللاكتيز
b-galactosidase, Lactase
Lactose + (lactase) ----- glocose + galactose
استخداماته:
1- منع ترمل (تحبب) (Sandiness) الإيسكريم وذلك بمنع تبلور سكر اللاكتوز.
2- تقليل من عدم تحمل اللاكتوز.
بعض المجتمعات خصوصا شرق آسيا وأفريقيا يعانون من نقص في هذا الإنزيم مما يسبب عدم القدرة على هضم سكر الحليب جيدا وتعرف هذه المشكلة بعدم تحمل اللاكتوز (Lactose intolerance).
3- تحسين ثباتية بروتينات الحليب المجمدة.
4- تقليل الزمن اللازم لتصنيع الجبن.
5- تحسين كفاءة الاستخدام الحيوي للاكتوز.
β-galactosidase، الذي تم اختصاره بشكل عام في Beta-GA أو β-GA، هو هيدرولاز هو دوره في تحلل الغالاكتوسيد في جرعات بسيطة.
يمكن أن تكون ركائز ميلها GM1 Ganglioside، اللاكتوزيلساميدات، اللاكتوز، بالإضافة إلى العديد من البروتينات السكرية.
إنه homotetramer يتكون من أربع وحدات فرعية مماثلة، من 116 كيلو دالتون لكل منهما.
يتدخل في استقلاب الجالاكتوز و sphingolipids ، وكذلك في التخليق الحيوي من جليكوسفرينغوليبيد.
إن غيابه (أو وجوده المنخفض) في الأمعاء هو السبب الرئيسي لعدم القدرة على هضم اللاكتوز في البشر: نتحدث عن عدم تحمل اللاكتوز.
من الناحية الوراثية، يسبب نقص في جين GLB1 داء المخاطية من النوع الرابع (MPS4) ، داء الكسور أو داء العقدة GM1.
التركيب:
أول β-galactosidase تم تسلسله هو E. كولاي ، في عام 1970.
يتكون من 1024 بقايا من الأحماض الأمينية.
يتكون البروتين من أربع سلاسل ويحتوي على كتلة جزيئية 464 كيلو دالتون.
تتضمن كل وحدة خمس مناطق، والثالث مع الموقع النشط.
يمكن فصل هذا الإنزيم إلى اثنين من الببتيدات ، LACZα و LACZΩ، لا يمكن أن يكون أي من وحداته نشطة بنفسه.
يتم استخدام هذه الخاصية في العديد من ناقلات الاستنساخ لإكمال تكوين ألفا للسلاسل الاصطناعية المحددة من الإشريكية القولونية، وهو أقصر الببتيد (LACZα) الذي يتم ترميزه بواسطة البلازميد، بينما يتم ترميز الببتيد الأطول (LACZΩ) في العابرة بواسطة الكروموسوم البكتيري.
عند إدراج شظايا الحمض النووي في المتجه ويتم مقاطعة إنتاج LACZα، لا يوجد في الخلية نشاط gal-galactosidase.
يتبع وجود نوعين من المؤتلفين: أولئك القادرين على تحلل اللاكتوز وأولئك الذين لا يستطيعون ذلك.
في عام 1995، Dimri et al. اقترح isoform جديد من gal-galactosidase مع أقصى نشاط عند درجة الحموضة 6.05 والذي لن يتم التعبير عنه فقط خلال الشيخوخة (توقف لا رجعة فيه لنمو الخلايا).
تم تطوير بروتوكول قياس محدد.
اليوم، نعلم أن هذا يتوافق مع تراكم Llysosomal β-galactosidase الداخلي وأن تعبيره ليس مفيدًا للشيخوخة.
على الرغم من كل شيء، لا يزال هذا الإنزيم علامة بيولوجية مفضلة لمرحلة الشيخوخة من الخلايا بسبب سهولة اكتشافها.
آلية العمل:
يحفز الموقع النشط لـ β-galactosidase التحلل المائي للركيزة بواسطة الروابط على حد سواء "على السطح" و"العمق".
أيونات K+ وكذلك أيونات Mg ++ ضرورية للحصول على إجراء مثالي للإنزيم.
يتم التعلق بالتساهية إلى الركيزة بواسطة مجموعة الكربوكسيل الطرفية للسلسلة الجانبية من حمض الجلوتاميك.
في E. coli، اعتقدنا أنه كان الحمض الأميني GLU461 الذي تدخل في رد فعل الاستبدال هذا.
نحن نعلم اليوم أن هذا الحمض الأميني هو في الواقع محفز حمض وأنه بالأحرى Glu537 وهو الوسيط التساهمي.
في البشر، القطب النووي للتحلل المائي هو GLU268.
بيتا غالاكتوزيداز المرتبطة بالشيخوخة:
Beta-galactosidase المرتبط بالشيخوخة 14.15 (SA-gal-gal أو الشيخوخة β-galactosidase) هو إنزيم من نوع هيدرولاز الذي يحفز التحلل المائي لـ β-galactosides في أحادي السكاريد فقط في الخلايا الشيخوخة.
Beta-galactosidase المرتبط بالشيخوخة، مع P16 INK4A، يعتبر علامة بيولوجية لشيخوخة الخلية.
تم اقتراح وجودها في عام 1995 بعد ملاحظة أنه عندما تم تنفيذ جرعات بيتا غالاكتوزيداز في درجة الحموضة 6، فقط الخلايا في الشيخوخة تتطور تلوينًا.
تم اقتراح اختبار الكيمياء السيتوكيكية على إنتاج بشرة زرقاء باللون الأزرق والتي تنتج عن انشقاق الركيزة الكروموجينية X-gal، والتي يتم تلوينها باللون الأزرق عندما يتم تنظيفها بواسطة galactosidase.
منذ ذلك الحين، تم تطوير جرعات كمية أكثر تحديدًا للكشف عنها عند الرقم الهيدروجيني 6.0.
اليوم، يتم شرح هذه الظاهرة من خلال التعبير الزائد وتراكم بيتا غالاكتوزيداز الليزوزوم الداخلي على وجه التحديد في الخلايا الشيخوخة.
تعبيرها غير مطلوب للشيخوخة.
ومع ذلك، لا يزال هناك العلامة الحيوية الأكثر استخدامًا للخلايا الشيخوخة والشيخوخة، لأنه من السهل اكتشاف وموثوق في الموقع وفي المختبر.
التسميات
أنزيمات