1.4.5.1 Prefacio
Un gran número y variedad de enzimas catalizadas Las
reacciones se conocen con la proteína como sustrato.
Estas incluyen reacciones hidrolíticas (escisión de Enlaces peptídicos
u otros enlaces, e. G, el éster Enlace en una fosfoproteína), reacciones de
transferencia (Fosforilación, incorporación de residuos acilo, Residuos de azúcar
y grupos metilo) y redox Reacciones (oxidación de tiol, reducción de disulfuro,
Oxidación o incorporación de grupos amino grupos hidroxilo). La Tabla 1.32 es
una compilación De algunos ejemplos. Algunas de estas reacciones son En la sección
1.4.6.3 o en las secciones Relacionados con los alimentos individuales. Sólo
enzimas Que están implicados en la hidrólisis de enlaces peptídicos (Enzimas
proteolíticas, peptidasas) serán cubiertos En las siguientes secciones.
1.4.5.2 Enzimas
proteolíticas
Los procesos que implican la proteólisis desempeñan un Producción
de muchos alimentos. Proteólisis puede ocurrir Como resultado de las
proteinasas en el alimento mismo, e. gramo., Reacciones autolíticas en la
carne, o debido a Proteinasas, e. G., La adición de cultivos puros de Microorganismos
seleccionados durante la producción de queso.
Este gran grupo de enzimas se divide en Mostrada en la Tabla
1.33. Los dos subgrupos formados Son: peptidasas (exopeptidasas) que escinden
amino Ácidos o dipéptidos gradualmente desde el terminal Extremos de proteínas
y proteinasas (endopeptidasas) Que hidrolizan los enlaces dentro de la Peptídica,
no atacando el péptido terminal cautiverio. Una división adicional es posible,
por ejemplo, Teniendo en cuenta la presencia de una Residuo de aminoácido en el
sitio activo del enzima. Los tipos más importantes de proteolíticos Enzimas se
presentan en los siguientes Secciones.
1.4.5.2.1
Endopeptidasas de serina
Las enzimas de este grupo, en las que la actividad es Confinados
al rango de pH de 7-11, se indican Como proteinasas alcalinas. Representantes
típicos De fuentes animales son tripsina, quimotripsina, Elastasa, plasmina y
trombina. Serinas proteinasas Son producidos por un gran número de Bacterias y
hongos, e. gramo. Bacillus cereus, B. firmus, B. licheniformis, B. megaterium,
B. subtilis, Serratia marcescens, Streptomyces fradiae, S. griseus, álbum de
Trititrachium, Aspergillus Flavus, A. oryzae y A. sojae.
Estas enzimas tienen en común la presencia de Una serina y
un residuo de histidina en sus sitios activos (Para el mecanismo, véase
2.4.2.5).
La inactivación de estas enzimas es posible Con reactivos
tales como diisopropilfluorofosfato (DIFP) o fluoruro de fenilmetanosulfonilo (PMSF).
Estos reactivos acilan irreversiblemente
El residuo de serina en el sitio activo de las enzimas:
La inhibición irreversible también puede Presencia de
metilcetonas halogenadas que Alquilar el residuo activo de histidina (véase
2.4.1.1), O como resultado de la acción de inhibidores de proteinasas, Que son
también proteínas, por la interacción Con la enzima para formar complejos
inactivos.
Estos inhibidores naturales se encuentran en los órganos De
animales y plantas (páncreas, calostro, Clara de huevo, tubérculo de patata y
semillas de muchos leguminosas; Cf. 16.2.3). La especificidad de la serina Endopeptidasas
varía mucho (véase la Tabla 1.34).
La tripsina excluye exclusivamente los enlaces de amino Residuos
ácidos con una cadena lateral básica (lisilo o Arginilo) y quimotripsina
preferentemente Cliva enlaces de residuos de aminoácidos que Tienen cadenas
laterales aromáticas (fenilalanilo, tirosil O enlaces triptófanilo). Enzimas de
microorganismos Origen son a menudo menos específicos.
1.4.5.2.2
Endopeptidasas de cisteína
Representantes típicos de este grupo de enzimas Son: papaína
(de la savia de un melón tropical Árbol frutal, Carica papaya), bromelina (del Savia
y tallo de piña, Ananas comosus), Ficina (de Ficus latex y otros Ficus spp.) Y Una
proteinasa de Streptococcus. El rango de actividad De estas enzimas es muy
amplia y, dependiendo de El sustrato, es de pH 4,5-10, con un máximo de PH 6-7,5.
El mecanismo de actividad enzimática aparece Para ser
similar a la de serina endopeptidasas. Un residuo de cisteína está presente en
el sitio activo.
Un tioéster se forma como un intermediario covalente producto.
Las enzimas son altamente sensibles a agentes oxidantes. Por lo tanto, por
regla general, Utilizado en presencia de un agente reductor (por ejemplo, Cisteína)
y un agente quelante (por ejemplo, EDTA).
La inactivación de las enzimas es posible con la oxidación Agentes,
iones metálicos o reactivos alquilantes (Ver 1.2.4.3.5 y 1.4.4.5). En general,
estas enzimas No son muy específicos (véase la Tabla 1.34).
1.4.5.2.3 Metalo
Peptidases
Este grupo incluye exopeptidasas, carboxipeptidasas A y B,
aminopeptidasas, dipeptidasas, Prolidasa y prolinasa, y endopeptidasas De bacterias
y hongos, como Bacillus Cereus, B. megaterium, B. subtilits, B.
thermoproteolyticus (Termolisina), Streptomyces Griseus (pronase, también
contiene carboxi y Aminopeptidasas) y Aspergillus oryzae.
La mayoría de estas enzimas contienen un mol de Zn2 + Por
mol de proteína, pero prolina y prolinasa Contienen un mol de Mn ^ {2+}. El ion
metálico actúa Como un ácido de Lewis en la carboxipeptidasa A, estableciendo Contacto
con el grupo carbonilo del péptido Que debe escindirse. La figura 1.41 muestra La
disposición de otros residuos participantes En el sitio activo, tal como se ha
revelado por rayos X estructurales Análisis del complejo enzima-sustrato.
Las enzimas son activas en el intervalo de pH 6-9; su La
especificidad es generalmente baja (ver Tabla 1.34).
La inhibición de estas enzimas se logra con Agentes
quelantes (por ejemplo EDTA) o dodecil de sodio sulfato.
1.4.5.2.4
Endopeptidasas aspárticas
Los representantes típicos de este grupo son las enzimas De
origen animal, como la pepsina y la renina (Denominada Lab-enzyme en Europa),
activa en la Rango de pH de 2-4, y catepsina D, que Un pH óptimo entre 3 y 5
dependiendo de la Sustrato y en la fuente de la enzima. A El pH 6-7 renina escinde
un enlace de κ-caseína con Gran especificidad, causando así el cuajado de la
leche (Véase 10.1.2.1.1).
Las proteinasas aspárticas de origen microbiano pueden ser Clasificados
como pepsina-like o renina-como las enzimas.
Estos últimos son capaces de coagular la leche. Los Se
producen enzimas de tipo pepsina, por ejemplo, Por Aspergillus awamori, A.
niger, A. oryzae, Penicillium spp. Y Trametes sanguinea. Los Se producen
enzimas similares a renina, por ejemplo, Por Aspergillus usamii y Mucor spp.,
Tales como M. pusillus. Hay dos grupos carboxilo, uno en el grupo no disociado ,
En el sitio activo de proteinasas aspárticas.
El mecanismo postulado para la escisión De enlaces
peptídicos se ilustra en la Reacción 1.159.
El ataque nucleofílico de una molécula de agua El átomo de
carbono carbonilo del enlace peptídico Es catalizada por las cadenas laterales
de Asp-32 (base Catalizador) y Asp - 215 (catalizador ácido). La numeración De
los residuos de aminoácidos en el sitio activo Se aplica a la proteinasa
aspártica de Rhizopus Chinensis La inhibición de estas enzimas se logra con Diversos
ésteres de diazoacetilaminoácidos, que aparentemente Reaccionan con grupos
carboxilo en el Sitio, y con pepstatina. Esta última está aislada de Streptomycetes
como una mezcla de péptidos con La fórmula general (R: isovalerico o n-caproico
ácido; AHMHA: 4 - amino - 3 - hidroxi - 6 – metil Heptanoico):
Se especifica la especificidad de las endopeptidasas
aspárticas En la Tabla 1.34
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