락케이스

Laccase
락케이스
식별자
EC 번호1.10.3.2
CAS 번호80498-15-3
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Laccase(EC 1.10.3.2)는 식물, 곰팡이 및 박테리아에서 발견되는 멀티코퍼 산화효소이다.Laccase는 다양한 페놀 기질을 산화시켜 단일 전자 산화를 수행하고 가교로 이어집니다.예를 들어 라카아제는 자연발생 [1]페놀족인 모노리놀의 산화결합을 촉진함으로써 리그닌 형성에 관여한다.기타 라카아제(Pleurotus ostreatus)에 의해 생성된 라카아제 등)는 리그닌 분해에 관여하기 때문에 리그닌 수식효소로 [2]분류할 수 있다.곰팡이에 의해 생성된 다른 라카아제들은 멜라닌 색소의 생합성을 촉진할 수 있다.[3] Laccase는 방향족 [4]화합물의 고리 분열을 촉매합니다.

1883년 요시다[6] 히코로쿠로가, 1894년 가브리엘 베르트랑이[5] 옻나무의 수액으로 처음 연구하여 옻나무라는 이름을 얻었다.

활성 사이트

많은 라카제에서 발견되는 트리코퍼 부위. 각 구리 중심은 히스티딘의 이미다졸 측쇄에 결합되어 있습니다(색상 코드: 구리는 갈색, 질소는 파란색).

활성 부위는 유형 I, 유형 II 및 유형 III로 분류된 구조를 채택한 4개의 구리 중심부로 구성됩니다.트리코퍼 앙상블에는 타입 II 및 III 구리가 포함되어 있습니다(그림 참조).바로 이 중심에서 O가 결합되어2 물로 환원됩니다.각 Cu(I,II) 커플은 이 변환에 필요한 1개의 전자를 전달한다.I형 구리는 O와 결합하지2 않고 전자 전달 부위로만 기능합니다.I형 구리 중심은 최소 두 개의 히스티딘 잔기에 연결된 단일 구리 원자와 단일 시스테인 잔기로 구성되지만, 특정 식물과 박테리아에 의해 생성된 일부 라카아제에서 I형 구리 중심은 추가적인 메티오닌 배위자를 포함합니다.III형 구리 중심은 각각 3개의 히스티딘 배위자를 가지고 수산화물 브리징 배위자를 통해 서로 연결되는 두 개의 구리 원자로 구성됩니다.최종 구리 중심은 타입 II 구리 중심이며, 두 개의 히스티딘 배위자와 수산화 배위자를 가지고 있다.타입 II는 타입 III 구리 중심과 함께 트리코퍼 앙상블을 형성하며, 여기서 다이옥시겐 환원이 발생합니다.[7]타입 III 구리는 Hg(II)로 대체될 수 있으며, 이는 랙케이스의 [1]활성 감소를 일으킵니다.시안화물은 효소에서 모든 구리를 제거하며, I형 및 II형 구리로 재매립하는 것은 불가능한 것으로 나타났다.그러나 타입 III 구리는 효소에 다시 삽입될 수 있다.다양한 음이온이 락케이스를 [8]억제합니다.

Laccase는 낮은 과전압에서 산소 감소 반응에 영향을 미칩니다.그 효소는 효소 바이오 연료 [9]세포에서 음극으로 조사되었다.고체 전극 [10]와이어로 전자가 쉽게 전달되도록 전자 매개체와 쌍을 이룰 수 있습니다.Laccase는 산업용 촉매로 상용화된 몇 안 되는 산화환원효소 중 일부입니다.

밀 반죽의 활성

라카아제는 단백질과 반죽 속의 비녹말 다당류와 같은 식품 중합체를 가교할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.아라비녹실란(AX)과 같은 비녹말 다당류에서 락케이스는 페룰로일화된 아라비녹실란의 산화겔화를 페룰산에스테르 [11]이량화함으로써 촉매한다.이러한 교차 링크는 반죽의 최대 저항을 크게 증가시키고 신축성을 감소시키는 것으로 확인되었습니다.Ferulic acid를 통해 AX가 가교되어 강력한 AX 및 글루텐 네트워크가 생성되었기 때문에 저항이 증가했습니다.Laccase는 AX를 가교하는 것으로 알려져 있지만, 현미경 아래 Laccase는 밀가루 단백질에도 작용한다는 것이 발견되었다.AX에서 페룰산을 산화시켜 페룰산 라디칼을 형성함으로써 글루텐 단백질에 대한 유리 SH기의 산화율이 증가하여 글루텐 [12]폴리머 간의 S-S 결합 형성에 영향을 주었다.Laccase는 또한 펩타이드 결합 티로신을 산화시킬 수 있지만 매우 약하다.[12]반죽의 강도가 높아졌기 때문에 프루프 과정에서 기포가 불규칙하게 형성되었습니다.이것은 기체(이산화탄소)가 지각 안에 갇혀서 (평소처럼) 확산되지 못하고 비정상적인 기공 [11]크기를 야기한 결과입니다.저항성과 확장성은 용량에 따라 다르지만, 매우 높은 용량에서 반죽은 상반된 결과를 나타냈습니다. 즉, 최대 저항성이 급격히 감소했습니다.높은 용량으로 인해 반죽 구조가 극단적으로 바뀌어 글루텐 형성이 불완전해졌을 수 있습니다.또 다른 이유는 글루텐 구조에 부정적인 영향을 미치면서 과도한 혼합을 흉내 낼 수 있기 때문입니다.락케이스 처리된 반죽은 장기간 보관 시 안정성이 낮았다.반죽이 부드러워졌고 이것은 락케이스 조정과 관련이 있다.락케이스 매개 래디칼 메커니즘은 FA 유래 래디칼의 2차 반응을 일으켜 AX의 공유 결합을 파괴하고 AX겔을 [11]약화시킨다.

생명공학

다양한 방향족 중합체를 분해하는 라카아제 능력은 그들의 생물학적 개선 및 다른 산업적 응용 가능성에 대한 연구로 이어졌다.라카제는 식품 [14][15]산업뿐만 아니라 와인[13] 생산에도 적용되어 왔다.곰팡이와 세균의 라카아제를 이용한 새로운 오염물질의 열화 연구도 [16][17]실시되고 있다.특히, 라카아제는 아조 [19][20]염료, 비스페놀[21] A 및 [22]의약품을 포함한 광범위한 방향족 오염물질의 [18]분해 및 해독을 촉매하기 위해 적용될 수 있는 것으로 나타났다.뿌리가 분비하는 트랜스제닉 식물도 같은 [23][24]방법으로 사용될 수 있다.

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레퍼런스

인용문

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