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

Strašák každého studenta – seminární práce! Jak ji správně napsat a vytisknout?

Strašák každého studenta –...

O pojmu seminární práce jste již všichni zajisté slyšeli. Mluví se o ní...
Ke každému mobilnímu telefonu bezesporu patří nabíječka. Pořiďte si jen ty nejlepší!

Ke každému mobilnímu telefonu bezesporu...

Dnešní moderní doba od nás prakticky požaduje vlastnictví kvalitního...
Ženeva říká očkovat!

Ženeva říká očkovat!

Světová zdravotnická organizace (WHO) zařadila odmítání očkování na seznam největších...
Co je podstatnou součástí všech moderních vozů? Filtr pevných částic!

Co je podstatnou součástí všech...

Pokud vlastníte auto s naftovým motorem, pak se vás stoprocentně dotkne věčně...
Aplikace vám ušetří za elektřinu

Aplikace vám ušetří za elektřinu

Nová aplikace pro mobilní telefony, vyvinutá na Vysokém učení technickém...
Mini slaví 60 let

Mini slaví 60 let

Letos tomu bude přesně 60 let, co brány automobilky opustil první Mini....
Nový urychlovač částic

Nový urychlovač částic

S novou vizí přišla Evropská laboratoř jaderného výzkumu (CERN), je jí urychlovač částic nové...
Chutná jim i hadí krev!

Chutná jim i hadí krev!

Nezvyklý pohled se naskytl pracovníkům odchytové služby v australském...
Jak obézní krysa zhubla?

Jak obézní krysa zhubla?

Za redukcí váhy obézní krysy stojí čip z Wisconsinské univerzity (UWB)....
Fotosyntéza na vzestupu

Fotosyntéza na vzestupu

Díky genovému inženýrství se vědcům podařilo vylepšit fotosyntézu....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Připravil pizzu Margheritu pekař na počest královny?

Připravil pizzu Margheritu pekař...

Rajčata, bazalka a mozzarella. Naprosto jednoduchá, ale zároveň geniální...
Jaderná bomba v podobě podzemní miny: Ke své funkčnosti potřebovala živá kuřata!

Jaderná bomba v podobě podzemní miny:...

Jaderná bomba v podobě podzemní miny? Už takový nápad zní sám o sobě šíleně....
Subkultury: Život s černou patkou, bradkou nebo na drogách?

Subkultury: Život s černou...

„Tak na blázny. Ztracené existence. Rebely. Potížisty. Na ty, co nezapadají...
VIDEO: TOP 10 podivné vánoční zvyky ve světě

VIDEO: TOP 10 podivné vánoční...

Pokud vám přijde nějaký zvyk, který se provádí u...
Nejloupeživější piráti všech dob: Kdo si nejvíc nahrabal?

Nejloupeživější piráti všech dob:...

Skuteční piráti nemívali dřevěnou nohu, na rameni jim neseděl papoušek,...
Přehledně: Šílené konspirační teorie ze světa slavných

Přehledně: Šílené konspirační...

Slyšeli jste už o tom, že zpěvačka Avril Lavigne...
VIDEO: TOP 5 nejšílenějších sbírek na světě

VIDEO: TOP 5 nejšílenějších sbírek...

Každý z nás v mládí někdy něco sbíral – hodně...
Mohla mít Praha metro v kanalizaci?

Mohla mít Praha metro v kanalizaci?

„Podzemní dráha v kanalizaci? Není to nesmysl?,“ diskutují pražští radní nad úhledným...
Pohanka: Neprávem opomíjená superpotravina i lék

Pohanka: Neprávem opomíjená...

Rostlinka se zvláštním názvem, která v kuchyních našich babiček a prababiček byla...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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