Субтилизин - Subtilisin
| Пептидаза S8, связанная с субтилизином | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Пептидаза_S8 | ||||||||
| Pfam | PF00082 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR015500 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00125 | ||||||||
| CATH | 1cse | ||||||||
| SCOP2 | 1cse / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| CDD | cd07477 | ||||||||
| |||||||||
| Субтилизин БПН | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Кристаллическая структура домена S8 субтилизина.
| |||||||
| Идентификаторы | |||||||
| Организм | |||||||
| Символ | апр | ||||||
| Количество CAS | 9014-01-1 | ||||||
| Entrez | 5712479 | ||||||
| PDB | 1st2 Больше структур | ||||||
| UniProt | P00782 | ||||||
| Прочие данные | |||||||
| Номер ЕС | 3.4.21.62 | ||||||
| |||||||
| GO: 0004252 | |||||||
Субтилизин - это протеаза ( фермент, переваривающий белок ), первоначально полученный из Bacillus subtilis .
Субтилизины принадлежат к субтилазам , группе сериновых протеаз, которые, как и все сериновые протеазы, инициируют нуклеофильную атаку на пептидную (амидную) связь через остаток серина в активном центре . Субтилизины обычно имеют молекулярную массу 27 кДа. Их можно получить из определенных типов почвенных бактерий , например, Bacillus amyloliquefaciens, из которых они секретируются в больших количествах.
Номенклатура
Субтилизин также коммерчески известный как алкалаз , ALK-фермент , bacillopeptidase , Bacillus зиЫШз щелочной протеиназа bioprase , bioprase AL , colistinase , genenase я , Esperase® , Максатаз , протеаза XXVII , thermoase , superase , субтилизин DY , subtilopeptidase , SP 266 , Savinase ® , kazusase , протеазы VIII , protin 3 л , Savinase® , orientase 10B , протеазы С. это тип серин эндопептидазы из Merops семьи S8.
Структура
Структура субтилизина определена методом рентгеновской кристаллографии . Зрелая форма представляет собой глобулярный белок из 275 остатков с несколькими альфа-спиралями и большим бета-листом . N-конец содержит пропетидный домен I9 ( InterPro : IPR010259 ), который способствует сворачиванию субтилизина. Протеолитическое удаление домена активирует фермент. Он структурно не связан с химотрипсиновым кланом сериновых протеаз, но использует тот же тип каталитической триады в активном центре . Это делает его классическим примером конвергентной эволюции .
Механизм катализа
Активный центр имеет сеть реле заряда, включающую Asp-32, His-64 и активный центр Ser-221, организованные в каталитическую триаду . Сеть реле заряда функционирует следующим образом: карбоксилатная боковая цепь Asp-32 водородными связями с азотсвязанным протоном на имидазольном кольце His-64 . Это возможно, потому что Asp отрицательно заряжен при физиологическом pH . Другой азот на His-64 водородных связях с протоном ОН Ser-221. Это последнее взаимодействие приводит к разделению заряда ОН, при этом атом кислорода становится более нуклеофильным. Это позволяет атому кислорода Ser-221 атаковать входящие субстраты (например, пептидные связи) с помощью соседней карбоксиамидной боковой цепи Asn-155.
Хотя Asp-32, His-64 и Ser-221 последовательно далеко друг от друга, они сходятся в трехмерной структуре, чтобы сформировать активный сайт.
Подводя итог описанным выше взаимодействиям, Ser-221 действует как нуклеофил и расщепляет пептидные связи своим частично отрицательным атомом кислорода. Это возможно из-за природы участка ретрансляции заряда субтилизина.
Приложения
Инструмент исследования
В молекулярной биологии, использующей B. subtilis в качестве модельного организма , ген, кодирующий субтилизин ( aprE ), часто является вторым после amyE геном выбора для интеграции репортерных конструкций из-за его необязательности.
Коммерческий
Субтилизины, созданные на основе белков , широко используются в коммерческих продуктах (природный фермент легко инактивируется моющими средствами и высокими температурами) и также называется пятновыводителем, например, в средствах для стирки и мытья посуды , косметике , пищевой промышленности , мазях для ухода за кожей, контакте очистители линз , а также для исследований в области синтетической органической химии .
Охрана труда
Люди могут подвергнуться воздействию субтилизина на рабочем месте при вдыхании, глотании, контакте с кожей и глазами. Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) установила предел рекомендованной экспозиции (REL) от 0,00006 мг / м 3 в течение 60-минутного периода.
Субтилизин может вызвать «ферментно-детергентную астму». Люди, чувствительные к субтилизину (алькалазе), обычно также имеют аллергию на бактерии Bacillus subtilis.
