Laktat racemaza
Laktat racemaza ili laktatna racemaza je enzim (EC 5.1.2.1) koji je uključen u metabolizam piruvata. To je svrstava u izomeraze, racemaze, epimeraze, i enzime koji djeluju na hidroksilne kiseline i derivate te klase. Nalazi se u određenim halofilnim archaeama, kao što su Haloarcula marismortui i u nekoliko vrsta bakterija, kao i nekoliko vrsta roda Lactobacillus (koje proizvode D- i L - laktate), uključujući i Lactobacillus sakei, L. curvatus i L. plantarum , kao i nemliječno-bakterije kiseline, kao što je Clostridium beijerincki.[1] [2][3][4]
| Laktatna racemaza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikatori | |||||||||
| EC broj | 5.1.2.1 | ||||||||
| CAS broj | 2602118 | ||||||||
| Baze podataka | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pregled | ||||||||
| BRENDA | BRENDA unos | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme pregled | ||||||||
| KEGG | KEGG unos | ||||||||
| MetaCyc | metabolički put | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB strukture | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
Struktura i svojstva
urediMolekulska masa laktatne racemaze (Lar) razlikuje se u različitim organizmima u kojima je pronađena, u rasponu od 25.000 do 82.400 g / mol. Jedna molekula enzima sadrži dva atoma željeza. Nekoliko sprovedenih biohemijskih istraživanja pokazuju da je ovaj enzim veoma osjetljiv na oksidaciju sekvenci gena koji kodira ovaj enzim bilo koje vrste, a N-terminalna sekvenca nije utvrđena.
Aktivnost enzima
urediLaktat racemaza katalizira interkonverziju (S) - i (R) -laktata. U mnogim vrstama ona se nalazi tamo gdje enzim djeluje na podlogu D-laktat i proizvodi L-laktatat. Postoji nekoliko izuzetaka, kao što je Lactobacillus plantarum , u kojima je L-laktat supstrat, a proizvodi se D-laktat.[5][6][7][8]
U C. beijerinckii postoje dokazi da laktata racemaza djeluje po mehanizmu koji uključuje α-karbonil međuprodukt koji je kovalentno vezan za sulfihidril grupu na enzimu. Za pročišćenu aktat racemazu L. radi, nije potreban nikav kofaktor i nije pokazivala bilo laktat dehidrogenaznu aktivnost. Utvrđeno je da je enzim inhibiran AMP , oksamatom, atebrinom, adenozin monosulfatom , cijanidom i nekim željezo-helatima'4 . Za reakciju koju katalizira enzim je utvrđeno da je u ravnoteži u trenutku kada postoji ekvimolarna koncentracija D- i L-izomera.
U L. plantarum je u početku proizveden L-laktat, što izaziva aktivnost laktatne racemaze. Laktat racemaza se ispoljava samo u prisustvu L-laktata. Kada je aktivnost enzima izazvana takvim prisustvom, može se proizvesti D-laktat. Konačno, proizvode se gotovo jednake količine D- i L-mliječne kiseline, omogućavajući postizanje ravnoteže. U ove vrste, aktivnošću laktatne racemaze nastaje D-laktat. Izgleda da je aktivnost Lar operona pozitivno regulirana L-laktatom. Stoga, aktivnost Lar regulira i odnos L-laktat/ D-laktat. Šestogenski operon (LAR) identificiran je u L. plantarum. Čini se da ima veze sa racemizacijom laktata. Šest gena koji čine operon su pod nazivima:
- larA, larB, larC, larC2, glpF1 i larE.
Značaj
urediKod L. plantarum postoje dva puta redukcije zpiruvata u laktat. Jedan od njih uključuje NAD-ovisnu laktat dehidrogenazu koja proizvodi D-laktat (LdhD), a drugi je kroz aktivnost laktat racemaze. Ako je LdhD enzim deaktiviran ili inhibiran, laktatna racemaza pruža bakteriji alternativni put za proizvodnju D-laktata. Ovo je značajno jer je proizvodnja D-laktata u L. plantarum povezan sa biosintezom ćelijskog zida. Mutanti kojima nedostaje LdhD aktivnost koja su imali deleciju lar operona proizvode samo L-laktat, a nisu sposobni za biosintezu peptidoglikana.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html.
- ^ Bugg T. (1997): An introduction to enzyme and coenzyme chemistry. Blackwell Science, Oxford, ISBN 0-86542-793-3.
- ^ Lindhorst T. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, 3527315284}}
- ^ Robyt F. (1997): Essentials of carbohydrate chemistry. Springer, ISBN 0387949518.
- ^ Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.
- ^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
- ^ Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London, ISBN 0-12-361811-8.
- ^ Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.