Otvori glavni meni
Dijagram neuraminidaze

Neuraminidaze ili sijalidaze su enzimi glikozid hidrolaze (EC 3.2.1.18), koji razlažu glikozidne veze neuraminskih kiselina. Neuraminidazni enzimi su velika porodica proteina, u širokom u rasponu organizama. Najpoznatija neuraminidaza je virusna neuraminidazea, meta lijek za sprečavanje širenja infekcije gripa. Virusne neuraminidaze se često koriste kao antigenska determinanta, koja se nalazi na površini virusa gripe. Neke varijante neuraminidaze gripe prenose viruse sa više virulencije od drugih. Ostali homolozi se nalaze u ćelijama sisara, koji imaju niz funkcija. Najmanje četiri sisara sijalidazna homologa su opisane i u ljudskom genomu (vidi NEU1, NEU2, NEU3, NEU4).

ReakcijaUredi

Postoje dvije glavne klase neuraminidaza koje razlažu egzo- or endo- poli-sijalinske kiseline:

  • Egzohidroliza α-(2→3)-, α-(2→6)-, α-(2→8)-glikozidnih veza terminanih ostataka sijalne kiseline.[1][2]
  • Endohidroliza (2→8)-α-sijalozil veza u oligo- ili poli(sijalinim) kiselinama[2]
Egzo-α-sijalidaza
Identifikatori
Simbol ?
CAS broj 9001-67-6
Endo-α-sijalidaza
Identifikatori
Simbol ?
CAS broj 91195-87-8

FunkcijaUredi

Neuraminidaze, također zvane i sijalidaze, kataliziraju hidrolizu terminalnih ostataka sijalne kiseline od novoformiranih viriona i receptora ćelije domaćina.[3] Aktivnosti sijalidaze uključuju pomoć u pokretljivosti virusnih čestica u sluznici dišnog trakta i izdvajanju virionskog potomstva iz zaražene ćelije.[4][5]

StrukturaUredi

Glavni članak: Virusna neuraminidaza

Neuraminidaze gripe se nalaze u gljivbolikim projekcijama na površini virusa gripe. Ima glavu koja se sastoji od četiri podjedinice koje su u istoj ravni oko sferne i hidrofobne regije koja je ugrađena u unutrašnjosti virusne membrane. Sastoji se od jednog polipeptidnog lanca koji je orijentiran u suprotnom smjeru na hemaglutininski antigen. Polipeptid sadrži jedan lanac od šest konzerviranih polarnih aminokiselina i hidrofilne, varijabilne aminokiseline. Kao sekundarni nivo proteina, dominiraju konformacije beta-listova.[6][7]

Nedavni pojava oseltamivirne i zanamivirne otporanosti ljudske gripe A (H1N1) H274Y, naglasila je potrebu za odgovarajućim sistemima dobijanja velike količine visoko čiste i stabilne, rekombinantne neuraminidaze. To se odvija u dvije odvojene vještačke tetramerizacijska domena koji olakšavaju formiranje katalitski aktivnih neuraminidaznih homotetramera kvasca i Staphylothermus marinus, koji omogućavaju izlučivanje FLAG-oznaka ged [ [proteina]] i dalje pročišćavanje.[8]

MehanizamUredi

Predloženi mehanizam katalize sijalidaze 4 virusa gripe
Predloženo tranzicijsko stanje sijalidaznog mehanizma 7
Hemijske strukture 4-zamijenjene izvedenice Neu5Ac2en 8

Enzimski mehanizam virusne sijalidaze intenzivnije su proučavali Taylor et al., što je prikazano na priloženoj slici. Enzim katalizira proces u četiri koraka. Prvi uključuje narušavanja α-sijalosidaze iz 2C5 sjedišta konformacije (obrazac najniže energije u rastvoru) na pseudobrodsku konformaciju, kada se sijalozid veže za sijalidazu. Drugi korak dovodi do oksokarbokationskog međuproizvoda – sijalozil kationa. Treći korak je formiranje Neu5Ac početka kao α-anomera, a zatim mutarotacija i otpuštanje kao termodinamički stabilnija α-sijalosidna froma a2C5 u konformaciji stolice (najniži energijski oblik u sol stanju). Treći korak je formiranje Neu5Ac, na početku kao α-anomera, a zatim mutarotacije i otpuštanje kao termodinamičnija, stabilna β-Neu5Ac.[9]

Također pogledajteUredi

ReferenceUredi

  1. ^ Schauer R (1982). "Chemistry, metabolism, and biological functions of sialic acids". Adv Carbohydr Chem Biochem. Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 40: 131–234. ISBN 978-0-12-007240-8. PMID 6762816. doi:10.1016/S0065-2318(08)60109-2. 
  2. ^ a b Cabezas JA (August 1991). "Some questions and suggestions on the type references of the official nomenclature (IUB) for sialidase(s) and endosialidase". Biochem. J. 278 (Pt 1): 311–2. PMC 1151486. PMID 1883340. doi:10.1042/bj2780311. 
  3. ^ von Itzstein M (December 2007). "The war against influenza: discovery and development of sialidase inhibitors". Nature Reviews. Drug Discovery 6 (12): 967–74. PMID 18049471. doi:10.1038/nrd2400. 
  4. ^ Palese P, Tobita K, Ueda M, Compans RW (October 1974). "Characterization of temperature sensitive influenza virus mutants defective in neuraminidase". Virology 61 (2): 397–410. PMID 4472498. doi:10.1016/0042-6822(74)90276-1. 
  5. ^ Liu C, Eichelberger MC, Compans RW, Air GM (February 1995). "Influenza type A virus neuraminidase does not play a role in viral entry, replication, assembly, or budding". Journal of Virology 69 (2): 1099–106. PMC 188682. PMID 7815489. 
  6. ^ Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005). Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo. ISBN 9958-9344-3-4. 
  7. ^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Eds. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN 9958-9344-1-8. 
  8. ^ Schmidt PM, Attwood RM, Mohr PG, Barrett SA, McKimm-Breschkin JL (2011) "A Generic System for the Expression and Purification of Soluble and Stable Influenza Neuraminidase". PLoS ONE 6(2): e16284.[1] doi:10.1371/journal.pone.0016284
  9. ^ Taylor NR, von Itzstein M (March 1994). "Molecular modeling studies on ligand binding to sialidase from influenza virus and the mechanism of catalysis". Journal of Medicinal Chemistry 37 (5): 616–24. PMID 8126701. doi:10.1021/jm00031a011. 

Vanjski linkoviUredi