3 Mart 2021
Longchang Kimya
Glikozit hidrolaza genel bakış
Glikozit, şeker veya şeker türevinin hemiasetal hidroksil grubunun şeker olmayan başka bir madde ile yoğunlaşması sonucu oluşan bir bileşiktir. Doğal glikozitler çoğunlukla bitkilerin ikincil metabolitlerinden elde edilir. Bitkiler kendi savunma ihtiyaçları için çok sayıda glikozit sentezler ve insanlara ilaç adayı bileşiklerin araştırılması, geliştirilmesi ve üretimi için bol miktarda kaynak sağlar. Glikozit bileşikleri, romatizmayı giderme, antibakteriyel, anti-enflamatuar, anti-tümör, bağışıklık düzenleme, solunum ve sindirim yollarını iyileştirme gibi çeşitli önemli farmakolojik aktivitelere sahiptir ve şu anda piyasada bulunan ilaçların 70%'den fazlası glikozit bileşikleriyle ilgilidir. Şeker mühendisliğinin yükselişinin yanı sıra ayırma, saflaştırma ve tanımlama teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, bitkilerdeki glikozitlerin etkili bileşenleri üzerine araştırmalar daha derinlemesine olacak ve uygulama daha kapsamlı olacaktır. Farklı yapılarına göre glikozitler birçok şekilde sınıflandırılabilir. Glikozit atomlarının farklılığına göre, oksiglikozitler, tiyoglikozitler, karbon glikozitler ve azaglikozitler olarak ayrılabilir, bunlardan oksiglikozitler en yaygın olanıdır. Glikozitlerin yapısal çeşitliliği, çeşitli farmakolojik aktiviteler üretir. Glikozitlerin farmakolojik aktivitesi sadece aglikon ile değil, aynı zamanda şeker zinciri kısmı ile de yakından ilişkilidir. Glikozitteki şeker zincirinin monosakkarit bileşimi, glikozidik bağın konfigürasyonu ve glikozil bağlantı şekli, glikozitin aktivitesini ve metabolik yollarını etkiler. Bazı glikozitler aglikon oluşturmak için hidrolize edilir ve kuersetin ve geni eşitliği gibi daha iyi farmakolojik aktiviteler üretir. Glikozit molekülünün şeker zinciri kısmının değiştirilmesi ve yapı-aktivite ilişkisinin incelenmesi, yeni glikozit ilaç türlerinin keşfi için büyük önem taşımaktadır. Şeker zincirlerini hidrolize etmek için asit veya baz katalizi gibi kimyasal yöntemler kullanılabileceği gibi, mikroorganizmalar ve enzim katalizi gibi biyolojik yöntemler de şeker zincirlerini hidrolize etmek için kullanılabilir. Glikozitlerin kimyasal hidrolizi bazen daha fazla yan ürün üretir ve aynı zamanda kolayca çevre kirliliğine neden olur. Biyolojik yöntemler bu sorunların üstesinden gelebilir. Bu nedenle, glikozit hidrolaz, aktif glikozit ve aglikonların hazırlanmasında potansiyel olarak etkili bir araç olarak kabul edilmektedir. Bu makale, aktif glikozitler ve aglikonlar üretmek için glikozit hidrolazların dönüştürülmesi konusundaki araştırma ilerlemesini sistematik olarak özetlemektedir.
Glikozit hidrolaz gerçek bir hidrolazdır ve herhangi bir koenzim veya kofaktöre ihtiyaç duymaz. Bakterilerde, mantarlarda, bitki tohumlarında ve hayvan organlarında yaygın olarak bulunan birçok glikozit hidrolaz vardır. Amino asit kalıntı dizilerinin ve yapılarının benzerliğine dayanarak farklı ailelere ayrılabilirler. Şu anda 145 glikozit hidrolaz ailesi rapor edilmiştir. Glikozit hidrolazların özellikleri ve işlevleri her zaman glikobiyoloji alanındaki araştırmaların odak noktası olmuştur. Ülkemde glikozit hidrolaz araştırmaları 1950'lerin sonunda başlamıştır. Akademisyen Zhang Shuzheng ve diğerleri, alkol endüstrisindeki farklı Aspergillus'ların amilaz sisteminin bileşimini analiz etti ve karşılaştırdı. Amilaz, Çin'de kağıt elektroforezi ile ayrıştırıldı ve belirlendi. 1966 yılında, 150 Rhizopus suşu arasından yüksek aktiviteli amiloglukozidaz hidrolaz üreten 3 Rhizopus suşu taranmış ve enzim aktivitesi özellikleri ön araştırmaya tabi tutulmuştur. 1980'lerden itibaren Akademisyen Zhang Shuzheng, çeşitli glikozidazlar üzerinde temel ve uygulamalı araştırmalar yürütmüş ve glikobiyoloji ve glikomühendislik alanlarında öncü projeleri şiddetle savunmuştur. Glikobiyolojinin kurucularından biri olan Akademisyen Zhang Shuzheng, uzun süredir mikrobiyal biyokimya ve glikobiyoloji araştırmalarına kendini adamış, glikosidazların yapısı ve işlevi, glikobiyoloji ve glikobiyoloji mühendisliği alanlarında kayda değer başarılar elde etmiş ve ülkemize enzim hazırlama endüstrisinin ve enzimolojinin gelişimine temel bir katkı sağlamıştır.
Karbonhidrat bileşiklerinin biyoloji alanındaki önemi giderek daha belirgin hale geldikçe, glikozit hidrolazların araştırılması ve uygulanması da giderek daha fazla dikkat çekmiştir. Şu anda, glikozit hidrolazlar çoğunlukla mikroorganizmalardan veya hayvan ve bitkilerden ayırma, saflaştırma ve moleküler klonlama teknikleriyle elde edilmektedir. Yu Wei ve arkadaşları toprak mikroorganizmalarından Enterobacter cloacae YW2112 suşunu taramıştır. Bu suştan izole edilen ve saflaştırılan glikozidaz, gangliosiddeki seramid ve oligosakkarit zinciri arasındaki glikozidik bağı spesifik olarak hidrolize edebilmektedir. İşlevsellik için önemli bir araç. Zhang Shuzheng ve diğerleri Bacillus megaterium'un tüm genom DNA kütüphanesinden rekombinant olarak β-amilaz oluşturmuştur. Amino asit dizisinin karşılaştırılması ve analizinden sonra, enzimin sırasıyla sinyal peptit alanı, glikozil hidrolaz katalitik alanı ve nişasta bağlama alanından oluştuğu bulunmuştur. Moleküler biyoloji teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, rastgele mutasyon ve yönlendirilmiş evrim, glikozit hidrolazların geliştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çin Bilimler Akademisi Mikrobiyoloji Enstitüsü'nden Tang Shuangyan, DNA rekombinasyon teknolojisi aracılığıyla Bacillus glukoamilazın termal stabilitesini geliştirmiş ve mutant enzimin termal stabilitesini geliştirme mekanizmasını tahmin etmiştir. Şu anda, glikozit hidrolazların hazırlanması ve endüstriyel uygulamaları dikkate değer sonuçlar elde etmiştir. Glikozit hidrolaz fermantasyon yoluyla kolayca elde edilir. Genetik mühendisliği ve protein mühendisliğinin hızlı gelişimi ile rekombinant glikozit hidrolaz, yüksek ekspresyonu ve kolay saflaştırılması nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Enzimatik dönüşüm süreci hafif koşullara, iyi özgüllüğe, yüksek verime ve çevre korumasına sahiptir. Bu nedenle, glikozit hidrolaz, aktif glikozitlerin ve aglikonların dönüştürülmesi ve hazırlanması için etkili bir araç haline gelmiştir.
Glikozitler, anti-enflamatuar, anti-oksidan ve anti-tümör gibi çeşitli biyolojik aktivitelere sahiptir ve ilaçların, sağlık ürünlerinin ve kozmetiklerin geliştirilmesi için iyi beklentilere sahiptir. Modern biyoteknolojinin ilerlemesiyle birlikte, ekstraksiyon, ayırma, analiz ve test yöntemleri sürekli olarak geliştirilmiştir. Enzimolojinin gelişimi, biyotransformasyon teknolojisinin geniş bir uygulama yelpazesini açmış ve glikozitleri dönüştürmek için enzimlerin kullanımı giderek daha fazla dikkat çekmiştir. Glikozit hidrolaz ile yeni glikozitlerin ve aglikonların hazırlanması, glikozitlerin biyolojik aktivitesini değiştirecek ve ilaçlar ve sağlıklı gıdalar için bol miktarda kaynak sağlayacaktır. Şu anda, enzimlerin katalitik mekanizması üzerine yapılan araştırmalar nispeten zayıftır, özellikle enzimin üç boyutlu yapısının moleküler düzeyde analizi ve enzimin yapısı ile seçiciliği arasındaki ilişkinin incelenmesi azdır ve derinlemesine değildir. Moleküler biyoloji ve yapısal biyoloji gibi modern biyoteknoloji bu bilimsel sorunları kademeli olarak çözecek ve yeni glikozit bileşikleri hazırlamak için biyotransformasyon endüstriyel ve tarımsal üretimde giderek daha yaygın bir şekilde kullanılacaktır.
Şimdi Bize Ulaşın!
Fiyata ihtiyacınız varsa, lütfen aşağıdaki forma iletişim bilgilerinizi doldurun, genellikle 24 saat içinde sizinle iletişime geçeceğiz. Bana e-posta da gönderebilirsiniz info@longchangchemical.com Çalışma saatleri içinde (8:30 - 6:00 UTC+8 Pzt.~Sat.) veya hızlı yanıt almak için web sitesi canlı sohbetini kullanın.
