糖化酶簡介及結(jié)構(gòu)組成-糖化酶的基本特點(diǎn)

預(yù)備知識(shí)糖化酶的基本特點(diǎn)

籍化酶，全名葡萄糖，又稱為淀粉a-1，4-葡萄糖苷酶或y-，是種單鏈的酸性糖苷水解酶，是具有外切酶活力的胞外酶，因?yàn)樵诎l(fā)酵行業(yè)中主要用作將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，所以習(xí)慣上被稱為糖化酶。糖化酶是世界上生產(chǎn)量大、應(yīng)用范圍廣的酶制劑。藉化酶不僅用于泗類和酒精生產(chǎn)，還廣泛地應(yīng)用于葡萄糖、果葡糖漿、有機(jī)酸、味精等食品工業(yè)的多個(gè)域，

、糖化酶簡介

糖化酶是應(yīng)用歷史悠久的酶類，1500年前我已用糖化曲釀酒。20世紀(jì)20年代，法人卡爾關(guān)脫才在越南研究我小曲，并用于酒精生產(chǎn)。20世紀(jì)50年代投入工業(yè)化生產(chǎn)后，到現(xiàn)在除酒精行業(yè)外，糖化酶已廣泛應(yīng)用于釀酒、葡萄糖、氨基酸、果葡糖漿、抗生素、乳酸、有機(jī)酸、味精、棉紡廠等各方面，是世界上生產(chǎn)量大、應(yīng)用范圍廣的酶類。

籍化酶是葡萄糖的簡稱（縮寫GA或G），由系列微生物分泌，是具有外切酶活性的胞外酶。其主要作用是從淀粉、糊精、糖原等碳鏈上的非還原性末端依次水解。1，4-糖甘鍵，切下個(gè)個(gè)葡萄糖單元，并像β-樣，使水解下來的葡萄糖發(fā)生構(gòu)型變化，形成-D-葡萄糖。對于支鏈淀粉，當(dāng)遇到分支點(diǎn)時(shí)，它也可以水解-1，6-糖苷鍵，只是速度比較緩慢，由此將支鏈淀粉全部水解成葡萄糖。糖化酶也能微弱水解c1，3糖苷鍵連接的碳鏈，但水解a1，4-糖苷鍵的速度快，般都能將淀粉地水解生成葡萄糖。

二、糖化酶的結(jié)構(gòu)組成

糖化酶是種含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的組合糖蛋白，含有個(gè)催化域（CTD）和個(gè)淀粉結(jié)合域（SBTD），兩者之間通過O-糖基化連接域（l.）連接起來，其結(jié)構(gòu)模型見圖6-8.

1.催化城的結(jié)構(gòu)及其催化機(jī)制

糖化酶繼化城含有400多個(gè)氨基酸殘基，富含（Ser）和（Ala）兩種氨基酸，其中Ser23和Ser*“之間熱穩(wěn)定性較差，易斷裂。來自不同真菌的糖化酶的催化域的二結(jié)構(gòu)有所差異，Sauer等（2000）認(rèn)為黑曲霉糖化釀水解-l，4-糖苷鍵的機(jī)制是典型的酸堿催化，Glu70和Glu%分別為催化中心的質(zhì)子供體和質(zhì)了受體，Glul”P提供的質(zhì)子傳遞給淀粉鏈中易斷裂的糖苷鍵上，形成含氧碳正離子，在Glu“協(xié)助下接受水的親核攻擊而使糖苷鍵斷裂，同時(shí)使水解產(chǎn)生的a-D-（+）-葡萄糖異構(gòu)化生成D-（+）-構(gòu)型，其電子傳遞見圖6-9。

2.O糖基化連接城的結(jié)構(gòu)與功能

O糖基化連接域是段約含70個(gè)氨基酸經(jīng)高度糖基化的多肽鏈，不同生物來源的糖化酶含O糖基化連接城的比例不同，可變性較大。該區(qū)城富含和殘基，和位點(diǎn)是賽聚糖-糖基化的糖基化位點(diǎn)。在糖化酶結(jié)構(gòu)中，O-糖基連接域起連接催化域和淀粉結(jié)合域的作用。O糖基連接域與低聚糖以共價(jià)鍵結(jié)合，對蛋白質(zhì)骨架起到固定化作用，從而避免糖化酶被蛋白酶水解，而它本身不具有增強(qiáng)糖化酶親和力的作用。此外，該結(jié)構(gòu)域還具有增強(qiáng)糖化酶熱穩(wěn)定性的作用。

3.淀粉結(jié)合城的結(jié)構(gòu)及其生物活性

根據(jù)氨基酸序列的同源性，淀粉結(jié)合域可被劃分為6族，即CBM20、CBM21、CBM25、CBM26、CBM34和CBM41。來源不同的糖化酶分屬不同的族別。采用基因重組蛋白技術(shù)研究表明，淀粉結(jié)合域不僅具有結(jié)合淀粉、多聚糖及賽察糖等碳水化合物的功能，還具有協(xié)同催化域水解底物的生物活性。