Протеаза

Протеаза гэж уургийн катаболизмыг пептидийн холбоон дахь амин хүчил хоорондын пептид холбоог гидролизод оруулах замаар протеолизыг явуулдаг бүлэг ферментүүдийг нэрлэдэг юм. Протеаза нь гидролазын бүлгийн ферментэд хамаардаг юм.

Протеаза нь бараг бүх организмд тохиолдоно. Эдгээр ферментүүд нь энгийн хоол хүнсний уургуудийг задлахаас гадна цус бүлэгнүүлэлтийн каскад, комплиментийн систем, апоптозийн замд чухал үүрэгтэй оролцдог. Протеаза нь амин хүчлийн цөөн пептид холбоог таслахаас гадна пептидийн бүх холбоог бүрэн тасалж амин хүчлүүд болгох нь бий (хязгааргүй протеолиз).  Протеазаг экзотоксин болгон бактерийн халдварын эсрэг анагаах ухаанд хэрэглэх нь бий. Протеазагийн ферментүүдийг талхны үйлдвэрлэлд талхны сайжруулалтад өргөн ашигладаг. Пепсин мэтийн хүчиллэг протеазууд ходоодонд ялгардаг, серины протеазууд (трипсин, химотрипсин) 12 хуруу гэдсэнд очиж үйлчилдэг.

Цусанд байх протеазууд (тромбин, плазмин, Хагеманы фактор) нь цус бүлэгнэхэд идэвхтэй оролцдог. Пептидазуудыг протеазын ингибитор ферментүүд хязгаарладаг. Үүний нэг жишээ нь серпин (серин протеаза ингибитор) юм. Серпинүүдэд complement 1-inhibitor, antithrombin, alpha 1-antichymotrypsin, plasminogen activator inhibitor 1 (coagulation, fibrinolysis) neuroserpin. Липокалин уургууд нь эсийн зохицуулга, дифференциацид чухал үүрэгтэй оролцдог протеазын ферментүүдийн эсрэг ингибитор болдог юм. Протеазууд нь өөрсдөө уургууд тул өөр протеазын үйлчлэлд задрах нь бий. Энэ шинж чанар дээр нь тулгуурлан пептидазын идэвхийг зохицуулж болдог.

Бактерийн өөр өөр зүйлүүдийн ялгаруулах протеазуудыг үйлдвэрлэлийн олон янзын зорилгоор ашигладаг. Бактерийн шүлтлэг протеазаг хамгийн өргөн хэрэглэдэг салбар бол угаалга, цэвэрлэгээний нунтаг болон шингэний үйлдвэрлэл юм. Протеаза нь уургийн пептид холбоог тасалдаг тул цэвэрлэгээний агент болон хэрэглэдэг. Эдгээр бүтээгдэхүүний чанар, үр бүтээмжит чанар, бага температуртай усанд угаах чадварыг нь ихэсгэхийн тулд энэ ферментийг ашигладаг. АНУ-д худалдаалагдаж буй угаалгын детергентүүдийн 25% нь тодорхой хэмжээгээр фермент агуулсан байдаг.

Протеазаг мөн хими цэвэрлэгээнд толбо арилгагч болгон хэрэглэдэг. Ферментийн үйлчлэх механизм нь өндөг, сүү зэргийн уургийг задалж хялбархан угаагдах жижиг хэмжээтэй пептидүүд болгон хувиргадаг юм. Эдгээр протеаза нь мөн дулаанд тэсвэртэй байдаг. Эдгээр нь халуун усанд задралгүйгээр бусад уургийн бохирдуулагчдийг задалж чаддаг. Детергентүүдэд ихэвчлэн ашигладаг протеазаг ер нь Bacillus licheniformis­-с ялгаж авдаг. Эдгээр бациллийн ялгаруулдаг фермент нь түгээмэл толбо, будаг үүсгэдэг цус, махны шүүс зэргийн уургуудийн эсрэг хүчтэй үйлчлэл үзүүлдэг.

Бактерийн протеазуудыг Bacillus–ийн төрлийн бактериуд үүсгэдэг. Мөөгний гаралтай протеазаг Aspergillus-ийн зүйлүүд ялгаруулдаг.

Бусад төрлийн протеазаг рекомбинант ДНХ-ийн технологийг ашиглан гаргаж авч байна. Генийн инженерчлэлийн аргаар гаргаж авсан протеазагийн давуу тал нь өргөн хэмжээний рН, температурын хүрээнд идэвхээ алддаггүй. Шүлтлэг орчинд, цайруулагч бодистой хамт үйл ажиллагаагаа явуулдаг явдал юм. Нэгэн рекомбинант Bacillus-ийн омог нь сүүний казейн уургийн эсрэг маш хүчтэй үйлчилдэг ажээ. Энэ нь мөн өргөн хүрээний рН-ийн утга, өндөр шүлтлэг орчинд тогтвортой байж, белизнатай хамт идэвхээ алдахгүй ажиллаж байжээ.

Рекомбинант ДНХ-ийн технологиор нэгэн өвөрмөц протеазаг гаргаж авах болжээ. Керазим – энэ нь задлахад төвөгтэй кератин уургийг задладаг протеаза юм. Үс кератинаас тогтдог билээ. Керазимийг угаалтуурын үсээр бөглөрсөн хоолойг цэвэрлэхэд хэрэглэж байна. Энэ нь генийн инженерчлэлээр гаргаж авсан бүтээгдэхүүнүүд дотроос одоогоор эдийн засгийн үүднээс бол хамгийн их амжилтад хүрсэн бүтээгдэхүүн буюу хамгийн их ашиг олсон бүтээгдэхүүн юм.

Микроорганизмын гаралтай протеазаг мөн талх, гурил, гурилан бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд ихээхэн хэрэглэдэг. Протеаза нь гуриланд байх уургийн бүтцийг өөрчилдөг. АНУ-д талханд мөөгний протеазаг нэмж өгдөг нь гурил зуурах, хөөх цагийг ихэсгэж, ерөнхийдөө талхны чанарыг дээшлүүлдэг байна. Мөөгний болон бактерийн гаралтай протеазуудыг жигнэмэг, печень, өрмөнцөрийн үйлдвэрлэлд хэрэглэдэг.

Ангилал

Протеазыг дараах бүлгүүдэд хуваадаг:

  1. Серин протеаза
  2. Треонин протеаза
  3. Цистейн протеаза
  4. Аспарагины хүчлийн протеаза
  5. Металлопротеаза
  6. Глутамины хүчлийн протеаза

Треонины протеазыг 1995 онд, Глутамины хүчлийн протеазаг 2004 онд нээсэн болно. Энэ ферментүүд нь амин хүчлийн пептид холбоог таслахдаа цистенй, треониноор төгссөн юм уу нуклеофиль (аспарагины хүчил, металлын болон глутамины хүчлийн пептидазууд) төгсгөлөөр төгссөн байх шаардлагатай. Энэ тохиолдолд фермент пептидийн карбонил группт үйлчилж чадах юм.

Протеазын талаарх судалгаа

Протеазын судалгааны талбар маш өргөн юм. Баррет, Роулингс нар жил болгон энэ протеазын ферментүүдтэй холбоотой 8000 гаруй судалгааны ажлын тайлан хэвлэгддэг болохыг тогтоосон байна. Үүнд Олон улсын Протеолизын нийгэмлэг гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

Advertisements

Хариулт үлдээх

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Өөрчлөх )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Өөрчлөх )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Өөрчлөх )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Өөрчлөх )

Connecting to %s