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| β-グルコシダーゼ | |||||||||
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 細菌クロストリジウム・セルロボランス由来のβ-グルコシダーゼAの構造。[1] | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 3.2.1.21 | ||||||||
| CAS番号 | 9001-22-3 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| インテンズ | IntEnzビュー | ||||||||
| ブレンダ | BRENDAエントリー | ||||||||
| エクスパス | NiceZyme ビュー | ||||||||
| ケッグ | KEGGエントリー | ||||||||
| メタサイク | 代謝経路 | ||||||||
| プリアモス | プロフィール | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| 遺伝子オントロジー | アミゴー / クイックゴー | ||||||||
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β-グルコシダーゼ（EC 3.2.1.21; 系統名β- D-グルコシドグルコヒドロラーゼ）は、以下の反応を触媒する酵素である： [2]
- 末端の非還元性β- D-グルコシル残基の加水分解によりβ- D-グルコースが放出される
構造
β-グルコシダーゼは2つのポリペプチド鎖で構成されています。[3]各鎖は438個のアミノ酸で構成され、酵素のサブユニットを構成します。[4]これらのサブユニットにはそれぞれ活性部位が含まれています。活性部位には、ポケット、溝、トンネルの3つの潜在的なコンポーネントがあります。[5]ポケット構造は、グルコースなどの単糖類の認識に役立ちます。溝は糖が結合して多糖類を形成することを可能にします。トンネルは酵素が多糖類に付着し、糖に付着したまま生成物を放出することを可能にします。[5]
関数
この酵素の機能は、さまざまなグリコシドやオリゴ糖を加水分解することです。β-グルコシダーゼが反応する最も重要なオリゴ糖はセルロースです。セルロースは、β-1,4結合グルコシル残基からなるポリマーです。β-グルコシダーゼ、セルラーゼ（エンドグルカナーゼ）、セロビオシダーゼ （エキソグルカナーゼ）は、セルロースを消費するために多くの生物に必要です。これらの酵素は、病原体や植物バイオマスを消費する他の生物による植物細胞壁の分解に強力なツールです。β-グルコシダーゼは、多くの生物がさまざまな栄養素を消化するために不可欠です。この酵素は二重置換反応を完了します。つまり、最初の基質が活性部位に入ると酵素が中間体に変換され、次に別の基質が結合する前に生成物を放出し、反応の終わりまでに元の形に戻ります。[6] β-グルコシダーゼの場合、グルコシドの2つのカルボキシレート残基、セロビオース、セロトリオース、セロテトラオースが活性部位に関与しています。反応の目的は、バイオマスの加水分解中に二糖類セロビオースから残基を除去してグルコースを生成することです。[7]酵素が何と反応するかによって、最終生成物は1つまたは2つのグルコース分子になります。
人間
ヒトでは、肝臓、小腸、脾臓、腎臓の組織に、さまざまなβ-d-グリコシドを加水分解する細胞質β-グルコシダーゼ（CBG）が含まれています。このヒト酵素は、植物エストロゲン、フラボノイド、単純フェノール、シアン化物の配糖体など、ヒトの食事によく含まれる多くの異物に対して顕著な活性を示し、ヒトCBGは広範囲の食事性配糖体を加水分解し、異物代謝において重要な役割を果たしている可能性があります。[8]
ヒトのリソソーム中に存在するリポソームβ-グルコシダーゼ（グルコセレブロシダス）は、スフィンゴ糖脂質の分解において重要な役割を果たし、グルコシルセラミドをセラミドとグルコースに分解します。[9]ゴーシェ病は、リポソームβ-グルコシダーゼの欠乏または活性低下により体組織にグルコシルセラミドが蓄積することを特徴とし、骨の脆弱化、肝臓障害、脾臓の肥大および正常な機能障害を引き起こします。[10]
ヒト組織で発現するβ-グルコシダーゼ以外にも、細菌性β-グルコシダーゼはヒトの唾液や腸内で口腔や胃腸管の細菌微生物叢によって生成され、正常なヒトの健康、薬物やホルモンの代謝、特定の疾患への関与など、さまざまな影響を与えています。[11] [12]
ウツボザメ
ウチワザメは熱帯および亜熱帯の海域に生息し、海草が豊富な泥底または砂底の河口に生息しています。かつては完全な肉食性であると考えられていました。ウチワザメが海草を食べることは知られていましたが、それは偶発的なものと見なされ、サメの利益にはならないと無視されていました。[13]しかし、最近のこのサメの後腸の研究では、β-グルコシダーゼの活性レベルが高いことがわかりました。[14]ウチワザメの消化過程では、酸性の胃が海草の細胞壁を弱め、β-グルコシダーゼが細胞に入り込んでセルロースを消化できるようにします。その活性レベルは、モンキーフェイスウナギと同等です。モンキーフェイスウナギは草食性であるため、ウチワザメは草食動物と同じ消化活動を行うことができます。そのため、現在ではウミザメは雑食性に分類されています。
クリスマス島の赤いカニ
クリスマス島アカガニは、インド洋のクリスマス島にのみ生息するカニの一種です。これらの陸生カニは陸生草食動物であるため、複数の種類のβ-グルコシダーゼを持っています。クリスマス島アカガニの場合、β-グルコシダーゼはグルコースを生成するだけでなく、セロビオースを除去します。[15]セロビオースはエンド-β-1,4-グルカナーゼやセロビオヒドロラーゼなど、多くの酵素の阻害剤であるため、これは重要です。β-グルコシダーゼは、中間酵素の助けを借りずに、他の酵素によって生成される小さなオリゴマーを加水分解することもできます。[15]これにより、β-グルコシダーゼは、クリスマス島アカガニの消化管だけでなく、他の甲殻類でも非常に効率的な酵素になります。
同義語
同義語、誘導体、関連酵素には、ゲンチオビアーゼ、セロビアーゼ、エマルシン、[16] エラテラーゼ、アリール-β-グルコシダーゼ、β- D-グルコシダーゼ、β-グルコシドグルコヒドロラーゼ、アルブチナーゼ、アミグダリナーゼ、p-ニトロフェニルβ-グルコシダーゼ、プリメベロシダーゼ、アミグダラーゼ、リナマラーゼ、サリシリナーゼ、β-1,6-グルコシダーゼなどがあります。
| グルコシダーゼ、ベータ、酸 3 (細胞質) | |||||||
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| 識別子 | |||||||
| シンボル | GBA3 | ||||||
| 代替記号 | CBGL1、KLRP | ||||||
| NCBI遺伝子 | 57733 | ||||||
| HGNC | 19069 | ||||||
| オミム | 606619 | ||||||
| 参照シーケンス | NM_020973 | ||||||
| ユニプロット | Q9H227 | ||||||
| その他のデータ | |||||||
| EC番号 | 3.2.1.21 | ||||||
| 軌跡 | 第4章 15.31 | ||||||
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参照
- アミグダリンβ-グルコシダーゼ
- セルラーゼは、主に菌類、細菌、原生動物によって生産され、セルロース分解（セルロースの加水分解）を触媒する酵素群です。
- 関連酵素であるグルコシルセラミダーゼ
- プルナシンβ-グルコシダーゼ
- ビシアニンβ-グルコシダーゼ
参考文献
- ^ PDB : 3AHX ; Jeng WY、Wang NC、Lin MH、Lin CT、Liaw YC、Chang WJ 他（2011年1月）。 「細菌クロストリジウム・セルロボランス、真菌トリコデルマ・リーセイおよびシロアリネオテルメス・コシュネンシス由来の3つのβ-グルコシダーゼの構造および機能分析」(PDF)。構造生物学ジャーナル。173 (1): 46–56。土井：10.1016/j.jsb.2010.07.008。PMID 20682343。; PyMOL 経由でレンダリングされます。
- ^ Cox M、Lehninger AL、Nelson DR (2000)。Lehninger 生化学の原理。ニューヨーク: ワース出版社。pp. 306–308。ISBN 1-57259-931-6。
- ^ Chida N, Sato T (2012). 「2.8 キラルプール合成: 炭水化物から始まるキラルプール合成」 Yamamoto H, Carreira EM (eds.). Comprehensive Chirality . pp. 207–239. doi :10.1016/B978-0-08-095167-6.00203-2. ISBN 978-0-08-095168-3。
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- ^ ab Davies G, Henrissat B (1995年9月). 「グリコシル加水分解酵素の構造とメカニズム」. Structure . 3 (9): 853–9. doi : 10.1016/S0969-2126(01)00220-9 . PMID 8535779.
- ^ 「「ピンポン」メカニズム」。Chemistry LibreTexts。2013年10月2日。 2020年10月20日閲覧。
- ^ Konar, Sukanya (2019年6月). 「グルコースがβ-グルコシダーゼの活性と安定性に与える影響の調査：全原子分子動力学シミュレーションによる調査」. ACS Omega . 4 (6): 11189−11196. doi :10.1021/acsomega.9b00509. PMC 6648728. PMID 31460219 .
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- ^ Leigh SC、Papastamatiou YP、German DP（2018 年9月）。「悪名高い「肉食動物」による海草の消化」。Proceedings。生物科学。285 （1886） ：20181583。doi：10.1098 /rspb.2018.1583。PMC 6158537。PMID 30185641。
- ^ Jhaveri P、Papastamatiou YP、German DP（2015年11月）。「カワハギザメ（ Sphyrna tiburo）の腸内の消化酵素活性は、その消化戦略に関する洞察と後腸での微生物消化の証拠を提供します 」 。比較生化学および生理学。パートA、分子および統合生理学。189 ：76–83。doi ： 10.1016/j.cbpa.2015.07.013。hdl ： 10023 / 9230。PMID 26239220。S2CID 32666130 。
- ^ ab アラダイス BJ、リントン SM、サボロウスキー R (2010 年 9 月)。 「セルラーゼ パズルの最後のピース: 草食性のゲカルチニ科陸ガニ Gecarcoidea natalis の β-グルコシダーゼの特性評価」。実験生物学ジャーナル。213 (Pt 17): 2950–7。土井：10.1242/jeb.041582。hdl : 10536/DRO/DU:30031463。PMID 20709923。S2CID 3521384 。
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外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のベータグルコシダーゼ
- GO データベース リスト 'GO:0016162 セルロース 1,4-β-セロビオシダーゼ活性'
- リスク評価概要、CEPA 1999。トリコデルマ・リーゼイ P59G
