március 3, 2021
Longchang Chemical
A glikozid-hidroláz áttekintése
A glikozid olyan vegyület, amely cukor vagy cukorszármazék hemiacetál-hidroxilcsoportjának egy másik, nem cukortartalmú anyaggal történő kondenzációjával jön létre. A természetes glikozidok főként a növények másodlagos anyagcseretermékeiből származnak. A növények saját védelmi igényeik kielégítésére nagyszámú glikozidot szintetizálnak, ami az embereknek bőséges erőforrást biztosít a gyógyszerjelölt vegyületek kutatásához, fejlesztéséhez és előállításához. A glikozid vegyületek számos fontos farmakológiai tevékenységgel rendelkeznek, mint például a reuma eloszlatása, antibakteriális, gyulladáscsökkentő, daganatellenes, immunszabályozás, a légző- és emésztőrendszer javítása, és a jelenleg forgalomban lévő gyógyszerek közül több mint 70% glikozid vegyületekhez kapcsolódik. A cukormérnökség térnyerésével, valamint az elválasztási, tisztítási és azonosítási technológia fejlődésével a növényekben található glikozidok hatékony összetevőinek kutatása elmélyültebbé válik, és az alkalmazás is szélesebb körű lesz. A különböző szerkezetek szerint a glikozidok sokféleképpen osztályozhatók. A glikozid atomok különbsége alapján oszthatjuk oxiglikozidokra, tioglikozidokra, szénglikozidokra és azaglikozidokra, amelyek közül az oxiglikozidok a leggyakoribbak. A glikozidok szerkezeti változatossága különböző farmakológiai aktivitásokat eredményez. A glikozidok farmakológiai aktivitása nemcsak az aglikonhoz, hanem szorosan összefügg a cukrolánc részével is. A glikozidban lévő cukrolánc monoszacharid összetétele, a glikozidos kötés konfigurációja és a glikozil kapcsolódás módja mind befolyásolják a glikozid aktivitását és metabolikus útjait. Egyes glikozidok hidrolizálódnak aglikonok előállítása érdekében, és jobb farmakológiai aktivitást eredményeznek, mint például a kvercetin és a geni egyenlőség. A glikozid molekula cukrolánc részének módosítása és a szerkezet-aktivitás kapcsolat tanulmányozása nagy jelentőséggel bír az új típusú glikozid gyógyszerek felfedezése szempontjából. A cukroláncok hidrolízisére kémiai módszerek, például sav- vagy báziskatalízis, és biológiai módszerek, például mikroorganizmusok és enzimkatalízis is alkalmazhatóak. A glikozidok kémiai hidrolízise néha több mellékterméket termel, ugyanakkor könnyen okoz környezetszennyezést. A biológiai módszerek leküzdhetik ezeket a problémákat. Ezért a glikozid-hidroláz potenciálisan hatékony eszköznek tekinthető az aktív glikozidok és aglikonok előállítására. Ez a cikk szisztematikusan összefoglalja a glikozid-hidrolázok aktív glikozidok és aglikonok előállítására történő átalakításával kapcsolatos kutatási eredményeket.
A glikozid-hidroláz valódi hidroláz, és nem igényel koenzimeket és kofaktorokat. Számos glikozid-hidroláz létezik, amelyek széles körben jelen vannak baktériumokban, gombákban, növényi magvakban és állati szervekben. Az aminosav-maradványok szekvenciájának és szerkezetének hasonlósága alapján különböző családokba sorolhatók. Jelenleg 145 glikozid-hidroláz családról számoltak be. A glikozid-hidrolázok tulajdonságai és funkciói mindig is a glikobiológiai kutatások középpontjában álltak. Hazámban a glikozid-hidrolázok kutatása az 1950-es évek végén kezdődött. Zhang Shuzheng akadémikus és mások elemezték és összehasonlították a különböző Aspergillusok amilázrendszerének összetételét az alkoholiparban. Az amilázt papírelektroforézissel választották szét és határozták meg Kínában. 1966-ban 150 Rhizopus törzsből 3, nagy aktivitású amiloglükozidáz-hidrolázt termelő Rhizopus törzset szűrtek ki, és enzimaktivitásuk tulajdonságait előzetesen feltárták. Az 1980-as évektől kezdődően Zhang Shuzheng akadémikus alap- és alkalmazott kutatásokat végzett különböző glikozidázokkal kapcsolatban, és erőteljesen támogatta a glikobiológia és a glikotechnika határterületi projektjeit. Mint a glikobiológia egyik alapítója, Zhang Shuzheng akadémikus hosszú ideje elkötelezett a mikrobiális biokémia és a glikobiológia kutatása iránt, és figyelemre méltó eredményeket ért el a glikozidázok szerkezetében és funkciójában, a glikobiológiában és a glikobiológiai mérnöki tevékenységben, és hozzájárult hazánkhoz Az enzimkészítmény-ipar és az enzimológia fejlesztése alapvetően hozzájárult.
Ahogy a szénhidrátvegyületek jelentősége a biológia területén egyre inkább előtérbe került, a glikozid-hidrolázok kutatása és alkalmazása is egyre nagyobb figyelmet kapott. Jelenleg a glikozid-hidrolázokat főként mikroorganizmusokból vagy állatokból és növényekből nyerik szeparációs, tisztítási és molekuláris klónozási technikákkal. Yu Wei és társai az Enterobacter cloacae YW2112 törzset talajmikroorganizmusokból szűrte. A belőle izolált és tisztított glikozidáz képes specifikusan hidrolizálni a gangliozidban lévő ceramid és oligoszacharid lánc közötti glikozidos kötést. A funkcionalitás fontos eszköze. Zhang Shuzheng és társai a Bacillus megaterium teljes genomi DNS-könyvtárából rekombinánsan állítottak elő β-amilázt. Az aminosav-szekvencia összehasonlítása és elemzése után megállapították, hogy az enzim jelző peptiddoménből, glikozil-hidroláz katalitikus doménből és keményítőkötő doménből áll viszont. összetétel. A molekuláris biológiai technológia folyamatos fejlődésével a véletlenszerű mutációt és az irányított evolúciót széles körben alkalmazzák a glikozid-hidrolázok javítására. Tang Shuangyan, a Kínai Tudományos Akadémia Mikrobiológiai Intézetének munkatársa többek között DNS-rekombinációs technológiával javította a Bacillus glükoamiláz termikus stabilitását, és megjósolta a mutáns enzim termikus stabilitásának javítási mechanizmusát. Jelenleg a glikozid-hidrolázok előállítása és ipari alkalmazása figyelemre méltó eredményeket ért el. A glikozid-hidroláz könnyen nyerhető fermentációval. A géntechnológia és a fehérjemérnökség gyors fejlődésével a rekombináns glikozid-hidroláz széles körben elterjedt a magas expresszió és a könnyű tisztítás miatt. Az enzimatikus átalakítási folyamat enyhe körülményekkel, jó specificitással, nagy hozammal és környezetvédelemmel rendelkezik. Ezért a glikozid-hidroláz hatékony eszközzé vált az aktív glikozidok és aglikonok átalakítására és előállítására.
A glikozidok számos biológiai aktivitással rendelkeznek, például gyulladáscsökkentő, antioxidáns és daganatellenes hatásúak, és jó kilátásokkal rendelkeznek a gyógyszerek, egészségügyi termékek és kozmetikumok fejlesztésére. A modern biotechnológia fejlődésével az extrakciós, elválasztási, elemzési és vizsgálati módszerek folyamatosan fejlődtek. Az enzimológia fejlődése a biotranszformációs technológia széleskörű alkalmazási lehetőségeit nyitotta meg, és az enzimek felhasználása a glikozidok átalakítására egyre nagyobb figyelmet kapott. Az új glikozidok és aglikonok glikozid-hidrolázzal történő előállítása megváltoztatja a glikozidok biológiai aktivitását, és bőséges forrásokat biztosít a gyógyszerek és az egészséges élelmiszerek számára. Jelenleg az enzimek katalitikus mechanizmusának kutatása viszonylag gyenge, különösen az enzim háromdimenziós szerkezetének molekuláris szintű elemzése, valamint az enzim szerkezete és szelektivitása közötti kapcsolat vizsgálata kevés és nem mélyreható. A modern biotechnológia, mint például a molekuláris biológia és a strukturális biológia fokozatosan megoldja ezeket a tudományos problémákat, és az új glikozid vegyületek előállítására szolgáló biotranszformáció egyre szélesebb körben lesz használatos az ipari és mezőgazdasági termelésben.
Lépjen kapcsolatba velünk most!
Ha szüksége van Price-ra, kérjük, töltse ki elérhetőségét az alábbi űrlapon, általában 24 órán belül felvesszük Önnel a kapcsolatot. Ön is küldhet nekem e-mailt info@longchangchemical.com munkaidőben ( 8:30-18:00 UTC+8 H.-Szombat ) vagy használja a weboldal élő chatjét, hogy azonnali választ kapjon.
