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

Kratochvíle 21.století? Kreslení

Kratochvíle 21.století? Kreslení

Každé ráno, když se probudíme, hned přemítáme, co nás čeká. Udělat...
Kalhotky proti znásilnění

Kalhotky proti znásilnění

Textilní společnost Moira ze Strakonic, která vyrábí funkční prádlo, začala vyvíjet...
Rok 2024: První žena na Měsíci

Rok 2024: První žena na Měsíci

  Američané na rok 2024 ohlásili návrat na Měsíc. Šéf amerického...
Jedete na ostrov Komodo? Nejedete!

Jedete na ostrov Komodo? Nejedete!

Indonéská vláda se rozhodla k razantnímu, leč poněkud nezvyklému, kroku v...
Centropol a Ekotechnik získali ocenění za fotovoltaiku

Centropol a Ekotechnik získali...

PRAHA, 4. dubna 2019 – Společnost Centropol, spolupracující s firmou Ekotechnik,...
3D tisk pokořil další hranice

3D tisk pokořil další hranice

Otevřely se nové dimenze ve 3D tisku, a to svou rychlostí, tiskovou...
Pojďte si číst!

Pojďte si číst!

Jak se v dnešní době vyhnout závislosti na digitálních technologiích a zároveň...
Observatoř La Silla slaví půl století existence

Observatoř La Silla slaví půl...

Je tomu již padesát let, co na 2 400 metrů vysoké chilské hoře La Silla...
Útok jedovatých ropuch

Útok jedovatých ropuch

Město Palm Beach Gardens, ležící severně od Miami na Floridě v USA, se...
Pozor na horký čaj

Pozor na horký čaj

Vědcům z American Cancer Society se podařilo učinit zajímavý objev –...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pohoda u termálních pramenů: Nejstarší fungující hotel na světě

Pohoda u termálních pramenů:...

Nádherná příroda, čerstvý vzduch, horké prameny a klid. Tak vypadá...
Přehledně: Srovnání velikostí různých objektů ve vesmíru

Přehledně: Srovnání velikostí...

Lidská fantazie je téměř bezbřehá, ale jen těžko lze...
Nejslavnější dětské hračky: Monopoly vymyslel nezaměstnaný inženýr

Nejslavnější dětské hračky: Monopoly...

Přichází zlaté období panenek, které musí mít i svůj vybavený byt. Do módy...
VIDEO: TOP 5 českých jídel, které jsou oblíbené ve světě

VIDEO: TOP 5 českých jídel, které...

Tak například takové tvarohové buchty. Původem pochází z území dnešních...
Proč mají egyptské sochy rozbité nosy?

Proč mají egyptské sochy rozbité...

Staří Egypťané po sobě zanechali nemálo uměleckých artefaktů, zejména v...
40 let zpět: Británii poprvé povede žena!

40 let zpět: Británii poprvé...

Dcera majitele obchodu se smíšeným zbožím Margaret už odmala projevuje...
Přehledně: TOP 5 nejnebezpečnějších povolání

Přehledně: TOP 5...

Mysleli jste si, že jedním z nejnebezpečnějších povolání je...
Přelom v astronomii: První snímek černé díry

Přelom v astronomii: První snímek...

Vědci z mezinárodního projektu Event Horizon Telescope (Teleskop...
Tajemství městských erbů: Proč mají Pardubice ve znaku přepůleného koně?

Tajemství městských erbů: Proč mají...

Ješek z Pardubic se roku 1158 účastnil tažení císaře Fridricha Barbarossy na Milán. Po...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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