De husene, s-Difenol: dioksygenoksydoreduktaser eller benzendiol-oksygenoksidoreduktaser, er enzymer som tilhører gruppen oksidaseenzymer kalt "blå kobberoksidaser".
De finnes i høyere planter, i noen insekter, i bakterier og i praktisk talt alle soppene som er studert; dens karakteristiske blå farge er produktet av fire kobberatomer festet til molekylet på det katalytiske stedet.
Disse enzymene ble beskrevet av Yoshida og samarbeidspartnere i år 1883 da de studerte harpiksen på treet Rhus vernicifera eller japansk "lakktre", hvor det ble bestemt at dets hovedfunksjon var å katalysere polymerisasjons- og depolymeriseringsreaksjoner av forbindelser..
Mye senere ble det oppdaget at i sopp har disse proteinene med enzymatisk aktivitet spesifikke funksjoner i mekanismene for fjerning av giftige fenoler fra miljøet der de vokser, mens de i planter er involvert i syntetiske prosesser som lignifikasjon.
Vitenskapelige fremskritt når det gjelder studiet av disse enzymene tillot deres bruk på industrielt nivå, hvor deres katalytiske kapasitet har blitt brukt, spesielt i sammenhenger med bioremediering, tekstiler, i fjerning av fargestoffer påført tekstiler, i papirindustrien, blant annet.
Hovedårsakene til at lakser er så interessante fra et industrielt synspunkt, har å gjøre med det faktum at deres oksidasjonsreaksjoner ganske enkelt innebærer reduksjon av molekylært oksygen og produksjon av vann som et sekundært element..
Artikkelindeks
Lakkaseenzymer kan utskilles eller finnes i den intracellulære regionen, men dette avhenger av organismen som studeres. Til tross for dette er de fleste enzymene som er analysert (med unntak av noen proteiner fra visse sopper og insekter) ekstracellulære proteiner..
Disse enzymene, som diskutert ovenfor, finnes hovedsakelig i sopp, høyere planter, bakterier og noen arter av insekter..
Blant plantene der eksistensen er bevist er blant annet epletrær, asparges, poteter, pærer, mango, fersken, furu, plommer. Laksaseuttrykkende insekter tilhører hovedsakelig slektene Bombyx, Calliphora, Diploptera, Drosophila, Musca, Papilio, Rhodnius, og andre.
Sopp er de organismer som det største antallet og mangfoldet av lakser har blitt isolert fra og studert fra, og disse enzymene er tilstede i både ascomycetes og deuteromycetes og basidiomycetes..
Reaksjonen katalysert av laccases består av monoelektronisk oksidasjon av et substratmolekyl, som kan tilhøre gruppen fenoler, aromatiske forbindelser eller alifatiske aminer, til dets tilsvarende reaktive radikal.
Resultatet av den katalytiske reaksjonen er reduksjonen av ett oksygenmolekyl til to vannmolekyler, og oksydasjonen på samme tid av fire substratmolekyler for å produsere fire reaktive frie radikaler..
Mellomliggende frie radikaler kan binde og danne dimerer, oligomerer eller polymerer, og det er derfor lakser sies å katalysere reaksjoner av polymerisering og "depolymerisering"..
Lakkaser er glykoproteiner, det vil si at de er proteiner som har oligosakkaridrester kovalent bundet til polypeptidkjeden, og disse representerer mellom 10 og 50% av den totale vekten av molekylet (i planteenzymer kan prosentandelen være litt høyere).
Karbohydratdelen av denne typen proteiner inneholder monosakkarider som glukose, mannose, galaktose, fukose, arabinose og noen heksosaminer, og glykosylering antas å spille viktige roller i sekresjon, proteolytisk følsomhet, aktivitet, kobberretensjon og termisk stabilitet av proteinet.
Generelt finnes disse enzymene i naturen som monomerer eller homodimerer, og molekylvekten til hver monomer kan variere mellom 60 og 100 kDa..
Det katalytiske sentrum av laccases består av fire kobberatomer (Cu), som gir molekylet generelt en blå farge på grunn av den elektroniske absorpsjonen som finner sted i kobber-kobber (Cu-Cu) bindinger..
Plantelakser har isoelektriske punkter med verdier nær 9 (ganske grunnleggende), mens soppenzymer er mellom isoelektriske punkter på 3 og 7 (så de er enzymer som fungerer under sure forhold).
Mange lakkaseproduserende sopper har også lakkase-isoformer, som er kodet av det samme genet eller av forskjellige gener. Disse isoenzymer skiller seg fra hverandre hovedsakelig med hensyn til stabilitet, optimal pH og temperatur for å katalysere, og når det gjelder affinitet for forskjellige typer substrater..
Under visse forhold kan disse isoenzymer ha forskjellige fysiologiske funksjoner, men dette avhenger av arten eller tilstanden den lever i..
Noen forskere har vist at lakser er involvert i "sklerotisering" av skjellaget i insekter og montering av sporer som er motstandsdyktige mot ultrafiolett lys i mikroorganismer fra slekten. Bacillus.
I planteorganismer deltar lakser i dannelsen av celleveggen, i prosessene med lignifikasjon og "delignifisering" (tap eller desintegrering av lignin); og i tillegg har de vært relatert til avgiftning av vev gjennom oksidasjon av soppdrepende fenoler eller deaktivering av fytoalexiner.
Betydelig rikelig i denne gruppen av organismer, deltar laccases i en rekke cellulære og fysiologiske prosesser. Blant dem kan vi nevne beskyttelsen av de patogene soppene fra tanniner og de vegetabilske "fytoalexins"; så det kan sies at, for sopp, er disse enzymene virulensfaktorer.
Lakser har også funksjoner i morfogenese og differensiering av resistens og sporestrukturer av basidiomycetes, så vel som i biologisk nedbrytning av lignin i sopp som nedbryter vev av treaktige plantearter..
Samtidig deltar lakser i dannelsen av pigmenter i myceliene og fruktlegemene til mange sopp og bidrar til cellecelleadhesjonsprosesser, i dannelsen av polyfenolisk "lim" som binder hyfer og i unndragelse av immunforsvaret. vertssystem infisert med patogene sopp.
Disse spesielle enzymene brukes industrielt til forskjellige formål, men de mest fremragende tilsvarer tekstil- og papirindustrien og bioremediering og dekontaminering av avløpsvann produsert av andre industrielle prosesser..
Spesielt blir disse enzymene ofte brukt til oksidasjon av fenoler og deres derivater som er tilstede i vann som er forurenset med industriavfall, hvis katalyseprodukter er uoppløselige (polymeriserte) og utfelling, noe som gjør dem lette å skille..
I næringsmiddelindustrien har de også en viss betydning siden fjerning av fenolforbindelser er nødvendig for stabilisering av drikkevarer som vin, øl og naturlig juice..
De brukes i kosmetikkindustrien, i kjemisk syntese av mange forbindelser, i jordbioremediering og i nanobioteknologi.
De mest brukte er lakkase fra sopp, men nylig har det blitt bestemt at bakteriell lakkase har mer fremtredende egenskaper fra et industrielt synspunkt; De er i stand til å arbeide med et større utvalg av underlag og med mye bredere temperatur- og pH-områder, i tillegg til å være mye mer stabile mot hemmende midler.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.