Эндогликозидаза - Endoglycosidase

Эндогликозидазу представляет собой фермент , который выпускает олигосахариды из гликопротеинов или гликолипидов . Он также может расщеплять полисахаридные цепи между остатками, которые не являются концевыми остатками, хотя высвобождение олигосахаридов из конъюгированных белков и молекул липидов более распространено.

Он разрывает гликозидные связи между двумя мономерами сахара в полимере . Он отличается от экзогликозидазы тем, что не имеет концевого остатка. Следовательно, он используется для высвобождения длинных углеводов из конъюгированных молекул. Если бы использовалась экзогликозидаза, каждый мономер в полимере пришлось бы удалять по одному из цепи, что занимало бы много времени. Эндогликозидаза расщепляется с образованием полимерного продукта.

БЕЛК-x ₁ -x ₂ -x ₃ -x ₄ -x ₅ -x ₆ -x ₇ -x ₈ -x ₉ -x ₁₀ -x ₁₁ -...- x _n

Обзор механизма

Механизм - ферментативный гидролиз, для которого требуются две критические молекулы; донор протона (скорее всего, кислота) и нуклеофил (скорее всего, основание). Механизм эндогликозидаз имеет две формы; катализируемое кислотой протонирование гликозидного кислорода, приводящее к стереохимическому удерживанию на аномерном атоме углерода, или катализируемое кислотой протонирование гликозидного кислорода с сопутствующей атакой молекулы воды, активированной остатком основания, что приводит к стереохимической инверсии.

Оба механизма демонстрируют одинаковое расстояние между донором протона и гликозидным кислородом, располагая донор протона достаточно близко к гликозидному кислороду для образования водородных связей. Это расстояние между нуклеофилом и аномерным углеродом, на котором два механизма начинают расходиться. Поскольку механизм инверсии должен предусматривать достаточно места для молекулы воды, нуклеофил расположен дальше от аномерного углерода. В механизме удержания это расстояние составляет всего 5,5-7 ангстрем, но увеличивается до 9-10 ангстрем в механизме инверсии. Кроме того, было обнаружено, что механизм инверсии осуществляется через единственный механизм смещения, включающий оксокарбениевое ионоподобное переходное состояние. Из-за близости механизма удерживания между двумя карбоксильными группами он проходит через механизм двойного замещения, который дает ковалентный промежуточный гликозил-фермент.

Экзогликозидаза будет удалять каждый углеводный мономер (x) один за другим с конца, начиная с x _n , тогда как эндогликозидаза может разрезать любую гликозидную связь (-) и может расщепляться после сигнатурного «олигосахарида связи», который связывает определенные углеводы с определенными белки.

Приложения и потенциальное использование

Показан большой потенциал использования ферментов эндогликозидазы, подвергающихся мутагенезу. Этот новый мутировавший фермент при воздействии соответствующих соединений будет подвергаться синтезу олигосахаридов и не будет гидролизовать вновь образованные полимерные цепи. Это чрезвычайно полезный инструмент, поскольку олигосахариды имеют большой потенциал для использования в качестве терапевтических средств. Например, гексасахарид globo H будет указывать на связанную с раком трансформацию злокачественных клеток в груди, простате и яичниках.

Эндогликозидазы также могут применяться в борьбе с аутоиммунными заболеваниями, такими как артрит и системная красная волчанка. В 2008 году группа исследователей продемонстрировала, что инъекция эндогликозидазы S «эффективно удаляет IgG-ассоциированный сахарный домен in vivo и препятствует опосредованным аутоантителами провоспалительным процессам в различных аутоиммунных моделях». Очевидно, что манипуляции и мутации этого фермента открывают большие перспективы для борьбы с различными заболеваниями организма.

Смотрите также

• Экзогликозидаза
• N-связанное гликозилирование
• О-связанное гликозилирование

использованная литература

дальнейшее чтение

• Норико Такахаши, Такаши Мурамацу (16 июня 1992 г.), Справочник по эндогликозидазам и гликоамидазам , 1-е издание, CRC Press [1] ISBN  978-0849336188