Glikoz oksidaz - Glucose oxidase

Glikoz oksidaz
077-GlucoseOxidase-1gpe-composite.png
Penicillium amagasakiense'den FAD (somon) ve glikanlar (akuamarin) ile komplekslenmiş glikoz oksidaz dimerinin (koyu ve açık mavi) yapısı .
Tanımlayıcılar
EC no. 1.1.3.4
CAS Numarası. 9001-37-0
Veritabanları
IntEnz IntEnz görünümü
BRENDA BRENDA girişi
ExPASy NiceZyme görünümü
KEGG KEGG girişi
MetaCyc metabolik yol
PRIAM profil
PDB yapıları RCSB PDB PDBe PDBsum
Gen ontolojisi AmiGO / QuickGO

Glükoz oksidaz enzimi ( Gox veya GOD olarak da bilinir) notatin (EC numarası 1.1.3.4), bir bir oksidoredüktaz bu katalize oksidasyon glikoz için , hidrojen peroksit ve D-glıkono-δ-lakton . Bu enzim, belirli mantar ve böcek türleri tarafından üretilir ve oksijen ve glikoz mevcut olduğunda antibakteriyel aktivite gösterir .

Glikoz oksidaz tarafından katalize edilen reaksiyon

Glikoz oksidaz, vücut sıvılarında ( tıbbi test ), bitkisel hammaddede ve gıda endüstrisinde serbest glikoz tayini için yaygın olarak kullanılmaktadır . Ayrıca biyoteknolojilerde , nanoteknolojilerdeki biyosensörler de dahil olmak üzere biyokimya için tipik enzim analizlerinde birçok uygulamaya sahiptir . İlk olarak 1928'de Detlev Müller tarafından Aspergillus niger'den izole edildi .

Fonksiyon

Birkaç mantar ve böcek türü, bakterileri öldüren hidrojen peroksit üreten glikoz oksidazı sentezler.

Notatin , antibakteriyel kültürlerden çıkarılan Penicillium notatum'dan aslen seçildi, Penisilin A , fakat önlemek karışıklığa değiştirildi penisilin . Notatin'in Penisilin B ve glikoz oksidaz ile özdeş olduğu gösterilmiştir , enzimler P. notatum'un yanı sıra diğer küflerden ekstrakte edilmiştir ; artık genel olarak glikoz oksidaz olarak biliniyor.

İlk deneyler, notatinin hidrojen peroksit oluşumuna bağlı olarak in vitro antibakteriyel aktivite (glikoz varlığında) sergilediğini göstermiştir . İn vivo testler, notatinin kemirgenleri Streptococcus haemolyticus , Staphylococcus aureus veya salmonella'dan korumada etkili olmadığını ve bazı dozlarda ciddi doku hasarına neden olduğunu göstermiştir.

Glikoz oksidaz, bal arısı işçilerinin hipofarengeal bezleri tarafından da üretilir ve doğal bir koruyucu görevi gördüğü balda biriktirilir. Bal yüzeyinde Gox atmosferik O azaltır 2 için , hidrojen peroksit (H 2 O 2 ), bir gibi davranan antimikrobiyal bariyer.

Yapısı

Aspergillus niger'den glikoz oksidaz enzim tozu .

GOx, 3 boyutlu yapısı aydınlatılmış dimerik bir proteindir. Glikozun bağlandığı aktif bölge derin bir cep içindedir. Hücrelerin dışında hareket eden birçok protein gibi enzim de karbonhidrat zincirleriyle kaplıdır .

Mekanizma

PH 7'de, glikoz çözelti içinde% 63.6 β-D-glikopiranoz ve% 36.4 α-D-glikopiranoz olarak döngüsel hemiasetal formda bulunur, doğrusal ve furanoz formunun oranı ihmal edilebilir düzeydedir . Glikoz oksidaz, spesifik olarak β-D-glikopiranoza bağlanır ve α-D-glikoz üzerinde etki etmez. Α ve β anomerleri arasındaki denge, reaksiyonda tüketilirken β tarafına doğru sürüldüğü için solüsyondaki tüm glikozu oksitler.

Glikoz oksidaz , β-D-glikozun D-glukono-1,5-laktona oksidasyonunu katalize eder ve bu daha sonra glukonik aside hidrolize olur .

Bir katalizör olarak çalışmak için GOx, bir koenzim , flavin adenin dinükleotid (FAD) gerektirir. FAD, biyolojik oksidasyon indirgeme ( redoks ) reaksiyonlarında yaygın bir bileşendir . Redoks reaksiyonları, bir molekülden elektron kazanımı veya kaybını içerir. GOx katalizli redoks reaksiyonunda, FAD ilk elektron alıcısı olarak çalışır ve FADH - 'ye indirgenir . Daha sonra FADH - son elektron alıcısı olan moleküler oksijen (O 2 ) tarafından oksitlenir , bu da daha yüksek bir indirgeme potansiyeline sahip olduğu için bunu yapabilir. O 2 daha sonra indirgenmiştir , hidrojen peroksit (H 2 O 2 ).

Başvurular

Glikoz izleme

Glikoz oksidaz, kolorimetrik olarak oluşan H 2 O 2'yi görselleştiren peroksidaz reaksiyonuyla birlikte, teşhis için serum veya kan plazmasındaki serbest glikozun belirlenmesi için, spektrometrik testler kullanılarak manuel veya otomatik prosedürlerle ve hatta kullanım noktasında hızlı bir şekilde kullanılır. tahliller.

Benzer testler, fermantasyonda, biyoreaktörlerde glikoz seviyelerinin izlenmesine ve bitkisel hammadde ve gıda ürünlerindeki glikozun kontrolüne izin verir. Glikoz oksidaz tahlilinde, glukoz ilk olarak oksitlenir, glukonat ve hidrojen peroksit üretmek için glukoz oksidaz ile katalize edilir. Hidrojen peroksit daha sonra , spektroskopik olarak ölçülebilen renkli bir bileşik üretmek için bir kromojen ile oksidatif olarak birleştirilir . Örneğin, peroksidaz varlığında 4 amino-antipiren (4-AAP) ve fenol ile birlikte hidrojen peroksit , 505 nm'de ölçülebilen kırmızı bir kinoeimin boyası verir. 505 nm'deki absorbans, numunedeki glikoz konsantrasyonu ile orantılıdır.

Enzimatik glikoz biyosensörleri , glikozu oksitlemek için gereken elektronları almak ve glikoz konsantrasyonuyla orantılı bir elektronik akım üretmek için O 2 yerine bir elektrot kullanır . Bu, şeker hastaları tarafından serum glikoz seviyelerini izlemek için kullanılan tek kullanımlık glikoz sensör şeritlerinin arkasındaki teknolojidir .

Gıda koruması

GOx, üretimde oksitleyici etkileri sayesinde katkı maddesi olarak kullanılır: bromat gibi oksidanların yerini alarak fırınlamada daha güçlü hamur sağlar . Ayrıca, istenmeyen esmerleşmeyi ve istenmeyen tadı önlemek için kuru yumurta tozu gibi paketlendiğinde gıdalardan oksijen ve glikozu gidermeye yardımcı olmak için bir gıda koruyucu olarak da kullanılır.

Yara tedavisi

"Flaminal Hydro" gibi yara bakım ürünleri, bir oksidasyon ajanı olarak glikoz oksidaz ve diğer bileşenleri içeren bir aljinat hidrojelden yararlanır.

Klinik denemeler

Glikoz oksidazı glikozla karıştıran torba kapaklı bir cihazdan gelen burun spreyi, soğuk algınlığının önlenmesi ve tedavisi için 2016 yılında klinik denemelere tabi tutuldu .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar