서브틸리신

Subtilisin
펩티드가수분해효소S8, 서브틸리신관련
PDB 2pmw EBI.png
S8 + I9(오른쪽 아래), 서브틸리스균(PDB: 2pmw)
식별자
기호.펩티드가수분해효소_S8
팜PF00082
인터프로IPR015500
프로 사이트PDOC00125
캐스1cse
SCOP21cse/SCOPe/SUPFAM
CDDcd07477
서브틸리신 BPN'
Crystal structure of Subtilisin - 1st2.png
서브틸리신 S8 [1]도메인의 결정 구조.
식별자
유기체아밀롤리케파시엔스균
기호.에이프릴
CAS 번호9014-01-1
엔트레즈5712479
PDB첫 번째 2 기타 구조
유니프로트P00782
기타 데이터
EC 번호3.4.21.62
GO:0004252

서브틸리신은 처음에 서브틸리스균에서 [2][3][4][5][6][7][8]얻은 단백질 분해효소이다.

서브틸리신은 모든 세린 단백질 분해효소처럼 활성 부위에서 세린 잔기를 통해 펩타이드(아미드) 결합에 대한 친핵 공격을 시작하는 세린 단백질 분해효소 그룹인 서브틸라아제에 속한다.서브틸리신은 일반적으로 분자량이 27kDa이다.그것들은 특정 종류의 토양 박테리아로부터 얻을 수 있는데, 예를 들어, 바실러스 아밀로리케파시엔스로부터 다량 분비된다.

명명법

서브틸리신은 상업적으로 Alcalase®, ALK-효소, 바실러스 알칼리성 단백질분해효소 바이오프라아제, 바이오프라아제 AL, 콜리스티나아제, 제네나아제 I, 에스페라제®, 맥사타아제, 단백질 XXVIII, 호모효소, 슈퍼라아제, 서브틸리소프티라아제라고도 한다.e S. MEROPS 패밀리 S8의 타입 세린 엔도펩티다아제이다.

구조.

서브틸리신의 구조는 X선 결정학에 의해 결정되었다.성숙한 형태는 여러 개의 알파-헬리스를 가진 275-잔류 구상 단백질과 큰 베타-시트입니다.N 말단에는 서브틸리신의 접힘을 돕는 I9 프로페티드 도메인(InterPro: IPR010259)이 포함되어 있습니다.도메인의 단백질 분해 제거는 효소를 활성화시킨다.세린단백질가수분해효소의 키모트립신클란과는 구조적으로 무관하지만 활성 부위에 동일한 유형의 촉매 삼합체를 사용한다.이것은 수렴 진화의 전형적인 예가 된다.

촉매 작용 메커니즘

활성 부위에는 촉매 삼합체에 배열된 Asp-32, His-64 및 활성 부위 Ser-221이 포함된 전하 릴레이 네트워크가 있습니다.충전 릴레이 네트워크는 다음과 같이 기능합니다.Asp-32 수소 결합의 카르복실산 측쇄는 His-64의 이미다졸 고리에서 질소 결합 양성자와 결합한다.이것은 Asp가 생리학적 pH에서 음전하를 띠기 때문에 가능하다.His-64의 다른 질소는 Ser-221의 O-H 양성자와 결합한다.이 마지막 상호작용은 산소 원자가 더 친핵성을 띠면서 O-H의 전하 분리를 초래한다.이를 통해 Ser-221의 산소 원자는 Asn-155의 인접 카르복시아미드 측쇄의 도움을 받아 유입 기질(펩타이드 결합)을 공격할 수 있다.

Asp-32, His-64 및 Ser-221은 순차적으로 멀리 떨어져 있지만 3D 구조로 수렴하여 활성 사이트를 형성합니다.

위에서 설명한 상호작용을 요약하면, Ser-221은 친핵체로 작용하며 부분적으로 음의 산소 원자와 펩타이드 결합을 끊는다.이는 서브틸리신의 전하 릴레이 부위의 특성 때문에 가능합니다.

적용들

조사 도구

B. 서브틸리스를 모델 유기체로 사용하는 분자생물학에서 서브틸리신(aprE)을 코드하는 유전자는 종종 그 불필요성 때문에 리포터 구조를 통합하기 위해 amyE 다음으로 선택되는 두 번째 유전자이다.

상업의

Protein-engineered subtilisins 널리 상업용 제품들(네이티브 효소 쉽게 세제와 높은 온도에 조정기기 비활성인 동안에도)에 있고, 얼룩이 커터라고 불린다 사용된다 예적으로 laundry[9], 세제, 화장품, 음식 processing,[10]피부 관리 제품, 콘택트 렌즈 청소기, 합성 유기의 연구에 설거지를 한다.chemis시험해 보다

산업안전보건

사람들은 직장에서 서브틸리신을 들이마시고 삼키고 피부와 눈을 마주치면 노출될 수 있다.국립산업안전보건연구소(NIOSH)는 60분 [11]동안 권장 피폭 한계(REL)를 60ng/m로3 설정했다.

서브틸리신은 "효소성 세제 천식"을 일으킬 수 있습니다.서브틸리신(알칼라아제)에 민감한 사람들은 보통 서브틸리스균에도 알레르기가 있다.[12]

레퍼런스

  1. ^ PDB: 1st2;Bott R, Ultsch M, Kossiakoff A, Graycar T, Katz B, Power S (June 1988). "The three-dimensional structure of Bacillus amyloliquefaciens subtilisin at 1.8 A and an analysis of the structural consequences of peroxide inactivation". The Journal of Biological Chemistry. 263 (16): 7895–906. PMID 3286644.
  2. ^ Ottesen M, Svendsen I (1970). "The subtilisins". Methods Enzymol. 19: 199–215. doi:10.1016/0076-6879(70)19014-8.
  3. ^ Markland FS, Smith EL (1971). "Subtilisins: primary structure, chemical and physical properties". In Boyer PD (ed.). The Enzymes. Vol. 3 (3rd ed.). New York: Academic Press. pp. 561–608.
  4. ^ Philipp M, Bender ML (1983). "Kinetics of subtilisin and thiolsubtilisin". Molecular and Cellular Biochemistry. 51 (1): 5–32. doi:10.1007/bf00215583. PMID 6343835.
  5. ^ Nedkov P, Oberthür W, Braunitzer G (April 1985). "Determination of the complete amino-acid sequence of subtilisin DY and its comparison with the primary structures of the subtilisins BPN', Carlsberg and amylosacchariticus". Biological Chemistry Hoppe-Seyler. 366 (4): 421–30. doi:10.1515/bchm3.1985.366.1.421. PMID 3927935.
  6. ^ Ikemura H, Takagi H, Inouye M (June 1987). "Requirement of pro-sequence for the production of active subtilisin E in Escherichia coli". The Journal of Biological Chemistry. 262 (16): 7859–64. PMID 3108260.
  7. ^ Polgár L (1987). "Structure and function of serine proteases". In Brocklehurst K, Neuberger A (eds.). Hydrolytic enzymes. Amsterdam: Elsevier. ISBN 0-444-80886-8.
  8. ^ Vasantha N, Thompson LD, Rhodes C, Banner C, Nagle J, Filpula D (September 1984). "Genes for alkaline protease and neutral protease from Bacillus amyloliquefaciens contain a large open reading frame between the regions coding for signal sequence and mature protein". Journal of Bacteriology. 159 (3): 811–9. doi:10.1128/JB.159.3.811-819.1984. PMC 215730. PMID 6090391.
  9. ^ "Spar Washing Detergent contents".
  10. ^ Chaplin M (20 December 2004). "Applications of proteases in the food industry". London South Bank University. Archived from the original on 2010-03-14. Retrieved 3 March 2015.
  11. ^ "CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Subtilisins". www.cdc.gov. Retrieved 2015-11-21.
  12. ^ Mosby's Medical, Clearing, and Allied Health Dictionary, 제14판, 557쪽