Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с ренином , ферментом, который участвует в регуляции артериального давления.
Химозин
ХИМОЗИНОВЫЙ КОМПЛЕКС С ИНГИБИТОРОМ CP-113972.jpg
Кристаллическая структура бычьего химозинового комплекса с ингибитором CP-113972. [1]
Идентификаторы
ЕС нет.3.4.23.4
№ CAS9001-98-3
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
BRENDABRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
Структуры PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтологияAmigo / QuickGO
Поиск
ЧВКстатьи
PubMedстатьи
NCBIбелки

Химозин / к aɪ м ə с ɪ п / или ренин / г ɛ п ɪ п / является протеазы найдены в сычужный . Это аспарагиновая эндопептидаза, принадлежащая к семейству MEROPS A1. Новорожденные жвачные животные вырабатывают его в слизистой оболочке сычуга для свертывания молока, которое они проглатывают, что позволяет дольше оставаться в кишечнике и лучше всасываться. Он широко используется при производстве сыра . Химозин крупного рогатого скота теперь производится рекомбинантнов E. coli , Aspergillus niger var awamori и K. lactis в качестве альтернативного ресурса.

Происшествие [ править ]

Химозин находится в широком диапазоне тетрапод , [2] , хотя это лучше всего , как известно, быть получены путем жвачных животных в слизистой оболочке сычуга . Химозин вырабатывается главными клетками желудка у новорожденных млекопитающих [3] для свертывания молока, которое они глотают, что позволяет дольше оставаться в кишечнике и лучше всасываться. Нежвачные животные, вырабатывающие химозин, включают свиней, кошек, тюленей [4] и цыплят . [2]

В одном исследовании сообщалось об обнаружении химозиноподобного фермента у некоторых младенцев [5], но другим не удалось воспроизвести это открытие. [6] У людей есть псевдоген химозина, который не генерирует белок, обнаруженный на хромосоме 1 . [4] [7] У людей есть другие белки для переваривания молока, такие как пепсин и липаза . [8] : 262

В дополнение к линии приматов, ведущей к человеку, некоторые другие млекопитающие также потеряли ген химозина. [2]

Ферментативная реакция [ править ]

Химозин используется для обильного выпадения осадков и образования творога при производстве сыра . Нативным субстратом химозина является К-казеин, который специфически расщепляется по пептидной связи между аминокислотными остатками 105 и 106, фенилаланином и метионином . [9] Полученный продукт - фосфоказеинат кальция . [ необходима цитата ] Когда специфическая связь между гидрофобной (пара-казеин) и гидрофильной (кислый гликопептид ) группамиказеин разрушается, гидрофобные группы объединяются и образуют трехмерную сеть, которая улавливает водную фазу молока.

Зарядовые взаимодействия между гистидинами на каппа-казеине и глутаматами и аспартатами химозина инициируют связывание фермента с субстратом. [9] Когда химозин не связывает субстрат, бета-шпилька, иногда называемая «лоскутом», может связывать водород с активным сайтом, таким образом покрывая его и не позволяя связываться с субстратом в дальнейшем. [1]

Примеры [ править ]

Ниже перечислены ген Cym жвачных животных и соответствующий псевдоген человека:

Химозин [предшественник]
Рентгеновский анализ химозина теленка [10]
Идентификаторы
ОрганизмBos taurus
Условное обозначениеCym
Альт. символыЦена за клик
Entrez529879
PDB4CMS
UniProtP00794
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро
химозин псевдоген (человек)
Идентификаторы
Условное обозначениеCYMP
Ген NCBI643160
HGNC2588
OMIM118943
RefSeqNR_003599
Прочие данные
LocusChr. 1 п. 13,3

Рекомбинантный химозин [ править ]

Из-за несовершенства и нехватки микробных и животных сычужных ферментов производители искали замену. С развитием генной инженерии стало возможным извлекать гены, продуцирующие сычужный фермент, из желудка животных и вставлять их в определенные бактерии , грибы или дрожжи, чтобы они производили химозин во время ферментации. [11] [12] Генетически модифицированный микроорганизм погибает после ферментации, и химозин выделяется из ферментационного бульона, так что химозин, произведенный ферментацией (FPC), используемый производителями сыра, не содержит каких-либо ГМ-компонентов или ингредиентов. [13]FPC содержит химозин, идентичный химозину животного происхождения, но производится более эффективным способом. Продукты FPC присутствуют на рынке с 1990 года и считаются идеальным ферментом свертывания молока. [14]

FPC был первым искусственно созданным ферментом, зарегистрированным и разрешенным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США . В 1999 г. около 60% твердого сыра в США производилось из FPC [15], и на него приходилось до 80% доли мирового рынка сычужного фермента. [16]

К 2008 году примерно от 80% до 90% сыров, производимых в промышленных масштабах в США и Великобритании, производились с использованием FPC. [13] Наиболее широко используемый химозин, производимый ферментацией, производится либо с использованием грибка Aspergillus niger, либо с использованием Kluyveromyces lactis .

FPC содержит только химозин B [17], достигая более высокой степени чистоты по сравнению с животным сычужным ферментом. FPC может принести производителю сыра несколько преимуществ по сравнению с животным или микробным сычужным ферментом, например, более высокий выход продукции, лучшая текстура творога и меньшая горечь. [14]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b PDB : 1CZI ; Groves MR, Dhanaraj V, Badasso M, Nugent P, Pitts JE, Hoover DJ, Blundell TL (октябрь 1998 г.). «А 2.3. Разрешающая структура химозина в комплексе с ингибитором восстановленных связей показывает, что бета-шпилька активного сайта перестраивается по сравнению с нативной кристаллической структурой» (PDF) . Белковая инженерия . 11 (10): 833–40. DOI : 10,1093 / белок / 11.10.833 . PMID  9862200 .
  2. ^ a b c Лопес-Маркес М., Руиво Р., Фонсека Е., Тейшейра А., Кастро Л. Ф. (ноябрь 2017 г.). «Необычная потеря химозина в линиях млекопитающих параллельна стратегиям неонатального переноса иммунитета». Молекулярная филогенетика и эволюция . 116 : 78–86. DOI : 10.1016 / j.ympev.2017.08.014 . PMID 28851538 . 
  3. ^ Китамура Н, Танимото А, Хондо Е, Andren А, Коттрелл DF, Сасаки М, Ямада J (август 2001 г.). «Иммуногистохимическое исследование онтогенеза прохимозин- и пепсиноген-продуцирующих клеток в сычуге овец». Анатомия, гистология, эмбриология . 30 (4): 231–5. DOI : 10.1046 / j.1439-0264.2001.00326.x . PMID 11534329 . S2CID 7552821 .  
  4. ^ a b Персонал, Интернет-база данных по менделевскому наследованию в человеке (OMIM). Последнее обновление: 21 февраля 1997 г. Псевдоген химозина; CYMP prochymosin, включенный в OMIM
  5. ^ Хеншель МДж, Ньюпорт МДж, Пармар В (1987). «Желудочные протеазы у младенца человека». Биология новорожденного . 52 (5): 268–72. DOI : 10.1159 / 000242719 . PMID 3118972 . 
  6. ^ Szecsi PB, Harboe M (2013). «Глава 5: Химозин» . В Rawlings ND, Salvesen G (ред.). Справочник протеолитических ферментов . 1 . С. 37–42. DOI : 10.1016 / B978-0-12-382219-2.00005-3 .
  7. ↑ Fox PF (28 февраля 1999 г.). Сыр: химия, физика и микробиология . ISBN 9780834213388.
  8. Перейти ↑ Sanderson IR, Walker WA (1999). Развитие желудочно-кишечного тракта . Гамильтон, Онтарио: BC Decker. ISBN 978-1-55009-081-9.
  9. ^ a b Gilliland GL, Oliva MT, Dill J (1991). «Функциональные последствия трехмерной структуры бычьего химозина». Успехи экспериментальной медицины и биологии . 306 : 23–37. DOI : 10.1007 / 978-1-4684-6012-4_3 . ISBN 978-1-4684-6014-8. PMID  1812710 .
  10. ^ PDB : 4CMS ; Ньюман М., Сафро М., Фразао С., Хан Г., Зданов А., Щекотка И. Дж. И др. (Октябрь 1991 г.). «Рентгеновские анализы аспарагиновых протеиназ. IV. Структура и уточнение при разрешении 2,2 А бычьего химозина». Журнал молекулярной биологии . 221 (4): 1295–309. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (91) 90934-X . PMID 1942052 . 
  11. ^ Emtage JS, Angal S, Doel MT, Харрис TJ, Дженкинс B, G Лилли, Lowe PA (июнь 1983). «Синтез прохимозина теленка (прореннина) в Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 80 (12): 3671–5. Bibcode : 1983PNAS ... 80.3671E . DOI : 10.1073 / pnas.80.12.3671 . PMC 394112 . PMID 6304731 .  
  12. ^ Харрис TJ, Lowe PA, Lyons A, Thomas PG, Eaton MA, Millican TA и др. (Апрель 1982 г.). «Молекулярное клонирование и нуклеотидная последовательность кДНК, кодирующая препрохимозин теленка» . Исследования нуклеиновых кислот . 10 (7): 2177–87. DOI : 10.1093 / NAR / 10.7.2177 . PMC 320601 . PMID 6283469 .  
  13. ^ а б «Химосин» . ГМО Компас. Архивировано из оригинала на 2015-03-26 . Проверено 3 марта 2011 .
  14. ^ a b Закон BA (2010). Технология сыроделия . Великобритания: Wiley-Blackwell. С. 100–101. ISBN 978-1-4051-8298-0.
  15. ^ «Пищевая биотехнология в Соединенных Штатах: наука, регулирование и проблемы» . Государственный департамент США . Проверено 14 августа 2006 .
  16. ^ Джонсон М.Е., Lucey JA (апрель 2006). «Основные технологические достижения и тенденции в области сыра» . Журнал молочной науки . 89 (4): 1174–8. DOI : 10.3168 / jds.S0022-0302 (06) 72186-5 . PMID 16537950 . 
  17. ^ Химозины крупного рогатого скота А и В отличаются одним аминокислотным остатком. Согласно Uniprot: P00794, вероятно, это аллельный вариант. Две изоформы обладают идентичной каталитической активностью, поэтому любое улучшение продукта происходит за счет удаления других примесей.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Фольтманн Б. (1966). «Обзор прореннина и реннина». Comptes-Rendus des Travaux du Laboratoire Carlsberg . 35 (8): 143–231. PMID  5330666 .
  • Visser S, Slangen CJ, van Rooijen PJ (июнь 1987 г.). «Пептидные субстраты для химозина (реннина). Сайты взаимодействия в последовательностях, связанных с каппа-казеином, расположены вне области (103-108) -гексапептида, которая входит в щель активного сайта фермента» . Биохимический журнал . 244 (3): 553–8. DOI : 10.1042 / bj2440553 . PMC  1148031 . PMID  3128264 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Merops онлайновой базы данных для пептидазы и их ингибиторов: A01.006