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| インベルターゼ | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 3.2.1.26 | ||||||||
| CAS番号 | 9001-57-4 | ||||||||
| 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 | ||||||||
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β-フルクトフラノシダーゼは、食用糖であるスクロースをフルクトースとグルコースに加水分解（分解）する反応を触媒する酵素である。[1] [2] β-フルクトフラノシダーゼEC 3.2.1.26の別名には、インベルターゼ、サッカラーゼ、グルコスクラーゼ、β-フルクトシダーゼ、インベルチン、フルクトシルインベルターゼ、アルカリインベルターゼ、および酸性インベルターゼがある。得られたフルクトースとグルコースの混合物は、転化糖シロップと呼ばれる。インベルターゼと関連があるのはスクラーゼである。インベルターゼとスクラーゼはスクロースを加水分解して、グルコースとフルクトースの同じ混合物を生成する。インベルターゼは、非還元末端β-フルクトフラノシド残基を加水分解（切断）する糖タンパク質である。インベルターゼはOC（フルクトース）結合を切断し、スクラーゼはOC（グルコース）結合を切断します。[3]インベルターゼはスクロースのα-1,2-グリコシド結合を切断します。
工業用途では、転化酵素は通常酵母から抽出されます。また、ミツバチが合成し、花の蜜から蜂蜜を作るのに使われます。最適温度は60℃、最適pHは4.5です。糖は硫酸で転化できますが、これは食品グレードの製品には適していないため、酵素加水分解が好まれます。[3]
インベルターゼは、酵母、真菌、細菌、高等植物、動物など、さまざまな生物によって生成されます。例: Saccharomyces cerevisiae、Saccharomyces carlsbergensis、S. pombe、Aspergillus spp、Penicillium chrysogenum、Azotobacter spp、Lactobacillus spp、Pseudomonas spp など。
アプリケーションと例
インベルターゼは転化糖シロップの製造に使用されます。
インベルターゼは高価なので、代わりにグルコースイソメラーゼを使ってグルコースからフルクトースを作るのが好ましいかもしれません。チョコレートコーティングされたキャンディー、その他のコーディアル、フォンダンキャンディーには砂糖を液化するインベルターゼが含まれています。[4]
阻害
尿素はおそらく酵素の三次構造に寄与する分子内水素結合を破壊することによって、インベルターゼの純粋な非競合的阻害剤として作用する。 [5]
構造と機能
反応経路
インベルターゼは、スクロースを2つの単糖類、グルコースとフルクトースに分解する触媒として機能します。[6]この特定のインベルターゼ（β-フルクトフラノシダーゼ）は、分子をフルクトース末端から切断して2つの単糖類を生成します。これは、イミダゾリウムカチオンによってグリコシド原子に水素イオンを追加することによって行われます。そこから、アルコール基が脱離して不安定な中間体カルボニウムイオンが残ります。最後に、アルコールまたは水からの求核酸素原子がC-2カチオンを攻撃し、フルクトース分子が残ります。活性部位のカルボキシレートアニオンは、このプロセス全体を通じて電子の不均衡を安定させるのに役立ちます。[7]
酵母におけるインベルターゼの目的
前述のように、インベルターゼはパン酵母によく含まれています。パン職人がこの酵母を使用する主な理由の 1 つはパンの膨らみを助けることですが、もう 1 つの理由はパンの糖分増加に影響を与えることです。この機能はインベルターゼの存在によって可能になります。なぜなら、グルコースとフルクトースはスクロースよりも甘いからです。[8]酵母のさまざまな種でインベルターゼを見ると、いくつかの酵母では他の酵母よりも活発であることがわかっています。インベルターゼがより活発な酵母は、より高い甘さレベルのためにパン職人が使用する酵母です。[引用が必要]
既知の結晶構造
サッカロミセスを通してインベルターゼを観察し続けると、それがユニークな構造を持っていることがわかります。その構造は八量体四次構造です。八量体四次構造内には、八量体構造を形成する 2 つの二量体化タイプが見られます。二量体化は、基質結合の親和性を高めるため、タンパク質フォールディングの重要な側面です。結晶構造は、インベルターゼが 8 つのサブユニットで構成されていることを示しています。八量体の形状は、「「閉じた」配置」と「「開いた」アセンブリ」の二量体の 2 つの異なるタイプの二量体で構成されています。これらの各タイプには、構造内で互いに反対側に位置する 2 つのサブユニットがあります。「「閉じた」配置」の二量体は、触媒ドメイン間に形成される 32 の水素結合のうち 14 を持ち、リガンドのためのよりタイトなポケットを作成します。これにより、リガンドがより安定します。対照的に、「オープンアセンブリ」二量体は触媒ドメインに水素結合がわずかしかなく、ポケットを強化する相互作用はAsp-45とLys-385の間の塩橋から生じます。「オープンアセンブリ」では相互作用が弱いため、不安定性が高まり、変性温度が低下し、高速遠心分離での耐久性が低下します。2つの二量体が組み立てられる方法により、2つのβシートから作られたβサンドイッチで構成される反平行βシートが作成されます。[9]
既知の活性部位
これまではサッカロミセスのインベルターゼに焦点が当てられてきましたが、ビフィドバクテリウム・ロンガムのインベルターゼの活性部位として知られているものの1つはβプロペラドメイン内にあります。βプロペラドメインは、5枚のブレードでできた漏斗の内側にあります。注目すべきアミノ酸としては、ブレード1と4の最初の鎖にあるAsp-54とGlu-235、そしてフルクトフラノシド環にあるAsn-53、Gln-70、Trp-78、Ser-114、Arg-180、Asp-181があります。[10]
参照
参考文献
- ^ Myrbäck K (1960)。「インベルターゼ」。Boyer PD、Lardy H、Myrbäck K (編)。酵素。第4巻（第2版）。ニューヨーク：アカデミックプレス。pp. 379–396。
- ^ Neumann NP、 Lampen JO (1967年2月)。「酵母インベルターゼの精製と特性」。生化学。6 (2):468–75。doi :10.1021/bi00854a015。PMID 4963242 。
- ^ ab スキヴェック、ヒューバート;クラーク、マーガレット。ポラッハ、ギュンター (2007)。 "砂糖"。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a25_345.pub2。ISBN 978-3527306732。
- ^ Kotwal, SM; Shankar, V. (2009). 「固定化インベルターゼ」. Biotechnol. Adv . 27 (4): 311–322. doi :10.1016/j.biotechadv.2009.01.009. PMID 19472508.
- ^ Chase, Aurin M.; Von Meier , Hildegard C.; Menna, Vincent J. (1962 年 2 月)。「尿素による酵母インベルターゼの非競合的阻害と不可逆的不活性化」。Journal of Cellular and Comparative Physiology。59 ( 1): 1–13。doi : 10.1002 /jcp.1030590102。ISSN 0095-9898。PMID 13878348 。
- ^ 「インベルターゼ - 概要 | ScienceDirect Topics」www.sciencedirect.com . 2023年10月24日閲覧。
- ^ クルシュレスタ、サマルト;チャギ、プラシディ。シンディ、ビニタ;ヤダヴィリ、カメシュワル・シャルマ (2013-09-01)。 「Invertase とそのアプリケーション – 簡単なレビュー」。薬学研究ジャーナル。7 (9): 792–797。土井：10.1016/j.jopr.2013.07.014。ISSN 0974-6943。
- ^ Timmermans, Evelyne; Bautil, An; Brijs, Kristof; Scheirlinck, Ilse; Van der Meulen, Roel; Courtin, Christophe M. (2022-05-11). 「糖度がイーストペストリー製造中の発酵ダイナミクスを決定し、生地と製品特性に与える影響」。食品。11 ( 10 ) : 1388。doi : 10.3390 / foods11101388。ISSN 2304-8158。PMC 9140867。PMID 35626960。
- ^ サインツ＝ポロ、M. アンジェラ;ラミレス・エスクデロ、メルセデス。ラフラヤ、アルバロ。ゴンサレス、ベアトリス。マリン・ナバロ、ジュリア。ポライナ、フリオ。サンツ・アパリシオ、ジュリア (2013-04-05)。 「サッカロマイセスインベルターゼの立体構造」生物化学ジャーナル。288 (14): 9755–9766。土井：10.1074/jbc.M112.446435。ISSN 0021-9258。PMC 3617277。PMID 23430743。
- ^ ブジャック、アンナ; Jedrzejczak-Krzepkowska、マルゼナ。ビエレキ、スタニスワフ。レジニア、イザベラ。ブヤッチ、グジェゴシュ（2011 年 5 月）。 「ビフィドバクテリウム ロンガム由来のβ-フルクトフラノシダーゼのアポ型およびそのフルクトースとの複合体の結晶構造」。FEBS ジャーナル。278 (10): 1728 ～ 1744 年。土井：10.1111/j.1742-4658.2011.08098.x。ISSN 1742-464X。PMID 21418142。S2CID 13340829 。
外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)におけるインベルターゼ
