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

Atlas prachových částic je prvním svého druhu

Atlas prachových částic je prvním...

Za vznikem elektronického atlasu prachových částic stojí vědci z Ústavu...
5 tipů jak se zaručeně seznámit na Tinderu

5 tipů jak se zaručeně seznámit...

Najděte si sexy zaměstnání. Jestli jste nad tím ještě nikdy neuvažovali, tak...
Lze se připravit blackout?  A jak?

Lze se připravit blackout? A jak?

Každý už asi slyšel o možné hrozbě tzv. „blackoutu“. V dnešní době zcela reálného...
Babylon, na který se ve 20. letech změnil Berlín

Babylon, na který se ve 20. letech...

Zlatá 20. léta minulého století byli turbulentním obdobím v historii Německa...
Bolí vás kosti a klouby? Seznamte se s nejčastějšími příčinami

Bolí vás kosti a klouby? Seznamte se s...

Artritida, artróza, osteoporóza, osteoartróza, … to je jen zlomek nemocí, které...
Co se podařilo objevit Čechům pod ledem v Antarktidě?

Co se podařilo objevit Čechům pod...

Na Zemi je potvrzeno přes 170 impaktních kráterů různých velikostí a stáří...
Víte, co by měla obsahovat vaše domácí lékárnička?

Víte, co by měla obsahovat vaše...

Věděli jste, že většina úrazů vzniká právě doma? Ačkoli vám, na rozdíl od...
Tajemství, pokusy, objasněné záhady? Pražská Noc vědců bude plná překvapení.

Tajemství, pokusy, objasněné záhady?...

Už od roku 2005 se z podnětu Evropské komise koná Noc vědců. Letos se uskuteční...
Moderním interiérovým dekoracím vévodí fototapety

Moderním interiérovým dekoracím...

Uvažujete o tom, že byste váš interiér nějakým způsobem oživili? Není se...
Galaktický klenot chycený na Evropské jižní observatoři

Galaktický klenot chycený na...

Přístroj FORS2, který spolupracuje s dalekohledem ESO/VLT,...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Muži versus ženy: Kdo je ve skutečnosti silnější?

Muži versus ženy: Kdo je ve...

O ženách se odjakživa říká, že jsou slabším pohlavím. Co do fyzické síly...
8 miliardářů má větší bohatství než chudší polovina lidstva!

8 miliardářů má větší bohatství...

Žebříček nejbohatších lidí světa sestavuje každoročně už od...
Opravdu si František Josef I. vzal vídeňskou herečku Schrattovou?

Opravdu si František Josef I. vzal...

„Doma žádný klid, pořád myslím na to setkání a ve dne v noci před sebou...
VIDEO: Největší filmové chyby

VIDEO: Největší filmové chyby

Bývá poměrně častou chybou, že při natáčení historického snímku...
Jak se staví mraveniště?

Jak se staví mraveniště?

Zatímco dumáme, jak Egypťané ve starověku dokázali postavit...
Krimi z Itálie: Hrůza čeká ve sklepě

Krimi z Itálie: Hrůza čeká ve...

„Všiml sis, jak ten malý kluk hrozně vypadá?“ Policejní hlídka...
Víc hlav víc ví: Pole amerických velikánů

Víc hlav víc ví: Pole amerických...

Má jít o úctyhodnou připomínku jejich nehynoucí slávy, namísto toho se ale vše zvrtne...
Projekt NASA: Jak šel čas s první kosmickou agenturou světa?

Projekt NASA: Jak šel čas s první...

V roce 1958 podepisuje americký prezident Eisenhower zákon, který...
Které věci nikdy nedělat v zahraničí?

Které věci nikdy nedělat v...

Léto a s ním i dovolenková sezóna je sice za námi, ale i tak je dobré tyto...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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