I plíseň může být komiksový hrdina

Enzym β-N-acetylhexosaminidasa katalyzuje rozklad některých polysacharidů vyskytujících se napříč všemi doménami života. Účastní se například recyklace bakteriální buněčné stěny, klíčení semen a dozrávání plodů u rostlin, přestavby exoskeletu při metamorfóze hmyzu, nebo procesu oplodnění u savců.

Foto: Aspergillus oryzae (kropidlák rýžový)

Příbuzné enzymy jsou také spojeny se vznikem některých typů bakteriální resistence na antibiotika. V lidském organismu zajišťují rozkládání některých signalizačních molekul a jejich vrozené poruchy vedou k rozvoji závažných poruch nervových buněk. U plísní umožňují přestavbu buněčné stěny a jsou tedy zásadní pro jejich růst. Plíseň Aspergillus oryzae (kropidlák rýžový) je jedním z prvních hospodářky využívaných mikroorganismů na světě. Byla domestikována již před asi 2000 lety ve východní Asii pro fermentaci sóji a rýže a od té doby se používá mimo jiné k výrobě sojové omáčky a rýžového vína saké, což jí v Asii vyneslo značnou popularitu a stala se dokonce hlavním hrdinou oblíbeného japonského komiksu ze zemědělského prostředí. Pěstování této plísně v laboratorních podmínkách je velmi dobře zvládnuté a umožňuje laboratorní přípravu a studium jejích enzymů, včetně β-N-acetylhexosaminidasy. Plísňové hexosaminidasy, podobně jako jiné enzymy, se dají v laboratoři „přinutit“ k obrácení katalyzované reakce opačným směrem a jsou pak schopny místo štěpení sacharidy naopak syntetizovat. Mohou tedy velmi efektivně a specificky vytvářet různé typy modifikovaných sacharidů, které jsou jinak klasickou chemickou syntézou obtížně získatelné.

β-N-acetylhexosaminidasa z Aspergillus oryzae je výjimečně robustní a odolný enzym, který je aktivní v širokém rozmezí teplot a hodnot pH, což z něj dělá vhodného kandidáta pro průmyslové využití. Vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, Ústavu molekulární genetiky AV ČR a Mikrobiologického ústavu AV ČR, ve spolupráci s kolegy z University of Texas, tento zajímavý a prakticky důležitý enzym izolovali z jeho přirozeného zdroje ve vysoké čistotě, připravili krystaly této bílkoviny a pomocí rentgenostrukturní analýzy a s využitím pokročilých technik hmotnostní spektrometrie určili její trojrozměrnou strukturu.

Vyřešení struktury vysvětluje vysokou stabilitu tohoto enzymu. K té přispívá především velmi pevná vazba mezi dvěma molekulami enzymu, které se tak vzájemně stabilizují, a také mohutná glykosylace, tedy modifikace proteinové molekuly přídatnými „ochrannými“ řetězci sacharidů. Dvě molekuly enzymu se navíc navzájem „přidržují“ pomocí svých koncových částí, takzvaných propeptidů – asi tak, jako když se dva přátelé vezmou vzájemně pažemi kolem ramen (třeba po konzumaci saké). Tato interakce rovněž reguluje katalytickou aktivitu enzymu. Detailní strukturní informace o architektuře aktivního centra enzymu, které se bezprostředně podílí na katalyzované chemické reakci, umožní do budoucna geneticky inženýrské zásahy do enzymu, které mohou upravit jeho katalytickou aktivitu pro biotechnologické účely.

Výsledky této práce byly publikovány v časopise Federace evropských biochemických společností (FEBS Journal).

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Oficiální rozloučení se Stephenem Hawkingem

Oficiální rozloučení se...

Pietní akce uložení jeho popela proběhne dnes ve Westminsterském...
Vychytávka pro lenochy: Chytré papuče, které se samy uklidí na místo

Vychytávka pro lenochy: Chytré...

Tahle domácí obuv rozhodně nestojí za starou bačkoru. Japonci vybavili každou trepku...
Jaké změny přinese rok 2018 do kalkulace konsolidace půjček

Jaké změny přinese rok 2018 do...

Pokud máte několik různých finančních závazků, které splácíte odděleně za...
V Číně byly objeveny nejstarší otisky končetin

V Číně byly objeveny nejstarší...

Před cca 550 miliony let se nějaký malinký prehistorický živočich věnoval své...
„Skandál Facebooku mě nepřekvapil,“  říká Petr Budiš, bezpečnostní expert I.CA

„Skandál Facebooku mě nepřekvapil,“ ...

„Omlouvám se, nevěděl jsem, jak je Facebook zranitelný. Je evidentní, že jsme...
5 rad, jak poznat dobrou účetní

5 rad, jak poznat dobrou účetní

Podle čeho poznat dobrou účetní firmu? Svěření účetnictví je záležitost...
Bezpečnost práce ve stavebnictví: 12 smrtelných úrazů a 2 miliony na pokutách

Bezpečnost práce ve stavebnictví: 12...

Podle Státního úřadu inspekce práce (SÚIP) došlo ve stavebnictví v roce...
Ve SpaceX vylepšili raketu Falcon 9. Musk si přeje, aby ji využili pro 100 startů

Ve SpaceX vylepšili raketu Falcon...

Průkopníci ze SpaceX už dosáhli historického milníku v dobývání vesmíru, když...
Zdražuje váš dodavatel energií? Přejděte k Centropolu

Zdražuje váš dodavatel energií?...

Dodavatelé energií jako je ČEZ a E.ON zdražují. Přechodem od drahých dodavatelů...
Řízení projektů

Řízení projektů

Řízení projektů je často považován za nudnou agendu a je vnímán jako nutné zlo....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Městečko Pyramiden: Opuštěný skanzen socialismu

Městečko Pyramiden: Opuštěný...

Na podzim roku 1998 město Pyramiden na Špicberkách vypadalo, jako by...
Pohledný mladík Elliot Rodger: Vraždění si plánuje několik let!

Pohledný mladík Elliot Rodger:...

Pohledný mladík sedí v autě. Na jeho levou tvář dopadá odpolední...
Ve fastfoodech ve starém Římě se jídlo balilo do fíkového listu

Ve fastfoodech ve starém Římě se...

Mladý Říman Antonius zamíří k thermopoliu na rohu ulice. Teď, na počátku léta roku 200 n. l. ho...
Japonské Kobe: Steak na jedničku s kytičkou

Japonské Kobe: Steak na jedničku...

Před 150 lety ještě v Japonsku masu příliš neholdují, tehdy ale jistý anglický...
10 konspiračních teorií dotýkajících se zdravotnictví: Kterým stále věříte?

10 konspiračních teorií dotýkajících...

Konspirační teoretici mají bujnou fantazii. Zvláště pak v oborech,...
Představujeme pozoruhodný osud Hitlerova vlaku!

Představujeme pozoruhodný osud...

Prezident USA má dnes pro přepravu vlastní osoby k dispozici Air Force...
VIDEO: Černobílí zlobivci v akci

VIDEO: Černobílí zlobivci v akci

Zvědavá a poněkud zlobivá. Taková jsou asi každá mláďata a ta...
Tento svatostánek vypadá z ptačí perspektivy poněkud nemravně!

Tento svatostánek vypadá z ptačí...

Svět z ptačí perspektivy je příliš vzdálený lidským očím. Tvrdí to aspoň ve...
Skandál na svatbě: Proč si český král Václav II. musel počkat na manželku?

Skandál na svatbě: Proč si český...

Dne 24. května roku 1283 se Češi konečně radují. Po letech nepokojů je...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.