Glyserolidehydrataasi

Nykyään Glyserolidehydrataasi on aihe, joka on huomion ja keskustelun keskipisteenä eri alueilla. Sen vaikutukset ja vaikutukset ovat erittäin tärkeitä, minkä vuoksi on välttämätöntä analysoida sitä eri näkökulmista. Tässä artikkelissa tutkimme Glyserolidehydrataasi:een liittyviä eri näkökohtia, tarkastelemme sen vaikutuksia yhteiskuntaan, sen kehitystä ajan mittaan ja mahdollisia ratkaisuja tai lähestymistapoja, joita voidaan harkita. Tämä aihe on yleistä kiinnostavaa, eikä sen merkitystä voi sivuuttaa, joten on tärkeää ymmärtää se kattavasti tietoon perustuvien päätösten tekemiseksi ja rakentavan vuoropuhelun edistämiseksi.

Malli Clostridium butyricum -bakteerin glyserolidehydrataasin rakenteesta.

Glyserolidehydrataasi on lyaaseihin kuuluva entsyymi. Glyserolidehydrogenaasia tavataan useissa bakteereissa ja viruksissa. Se osallistuu näissä eliöissä glyserolin aineenvaihduntaan. Glyserolidehydrataasin EC-numero on EC 4.2.1.30.[1][2][3] Entsyymiä voidaan käyttää orgaanisen kemian synteeseissä[4].

Rakenne ja ominaisuudet

Glyserolidehydrataasi koostuu tyypillisesti kahdesta tai useammasta alayksiköstä. Yksiköt voivat olla keskenään erilaisia, kuten Klebsiella-suvun bakteereilla, joilla toinen on massaltaan suurempi ja toinen pienempi. Yksiköt voivat myös olla keskenään samanlaisia. Esimerkiksi Lactobacillus reuteri -lajin entsyymi koostuu neljästä keskenään samanlaisesta alayksiköstä. Glyserolidehydrataasi vaatii koentsyymikseen kobamamidien eli adenosyylikobalamiinin. Glyserolidehydrataasi käyttää substraattinaan erityisesti glyserolia, josta se muodostaa 3-hydroksipropanaldehydiä. Entsyymi voi käyttää substraatteinaan eräitä muitakin polyalkoholeja, kuten glykolia ja propyleeniglykolia, joista muodostuu asetaldehydiä ja propionialdehydiä. Korkeat glyserolipitoisuudet inhiboivat glyserolidehydrataasin, ja inaktivoituneen entsyymin aktivoimiseen tarvitaan toinen entsyymi, glyserolidehydrataasireaktivaasi.[1][2][3][5]

Glyserolidehydrataasin katalysoiman reaktion mekanismin ensimmäisessä vaiheessa kofaktorina toimivan kobamamidin koboltti-ionin ja adenosyyliryhmän välinen sidos katkeaa, jolloin adenosyyliryhmästä muodostuu radikaali. Tämä radikaali reagoi glyserolin kanssa ottaen tältä vastaan protonin abstraktioreaktiolla, jolloin glyserolista muodostuu radikaali. Tämä radikaali toisiintuu niin kutsutuksi visinaaliseksi dioliksi, jossa samaan hiiliatomiin on sitoutunut kaksi hydroksyyliryhmää. Tuote on edelleen radikaali, joka ottaa vastaan protonin adenosyyliryhmältä, jolloin muodostuu uudelleen adenosyyliradikaali. Tuote on visinaalinen dioli, joka hajoaa hydroksipropionaldehydiksi ja vedeksi.[2][3][4][6]

Glyserolidehydrataasin tuote voidaan edelleen pelkistää 1,3-propaanidioliksi erään alkoholidehydrogenaasin katalysoimana. 1,3-propaanidiolin teollinen tuotanto perustuu bioteknilliseen prosessiin lähtien glyserolista, ja glyserolidehydrataasilla on siinä keskeinen entsyymi.[4]

Lähteet

  1. ↑ a b Information on EC 4.2.1.30 - glycerol dehydratase Brenda. Viitattu 27.6.2018. (englanniksi)
  2. ↑ a b c Daniel L. Purich, R. Donald Allison: The Enzyme Reference, s. 396. Academic Press, 2003. ISBN 9780080550817 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 27.6.2018. (englanniksi)
  3. ↑ a b c Ruma Banerjee: Chemistry and Biochemistry of B12, s. 784-804. John Wiley & Sons, 1999. ISBN 978-0471253907 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 27.6.2018. (englanniksi)
  4. ↑ a b c Karlheinz Drauz, Harald Groger & Oliver May: Enzyme Catalysis in Organic Synthesis, s. 472-473. John Wiley & Sons, 2012. ISBN 978-3-527-32547-4 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 27.6.2018. (englanniksi)
  5. ↑ unita J. Varjani, Binod Parameswaran, Sunil Kumar, Sunil K. Khare: Biosynthetic Technology and Environmental Challenges, s. 148. Springer, 2017. ISBN 978-981-10-7433-2 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 27.6.2018. (englanniksi)
  6. ↑ Roger Guilard, Karl Kadish, Kevin M. Smith: The Porphyrin Handbook: Bioinorganic and Bioorganic Chemistry, s. 262-263. Elsevier, 2006. ISBN 978-0123932211 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 27.6.2018. (englanniksi)