Галактозидаз являются ферменты ( гликозид гидролазы ) , которые катализируют на гидролиз из галактозидов в моносахариды .
Галактозиды можно разделить на альфа или бета. Если галактозид классифицируется как альфа-галактозид, фермент называется альфа-галактозидазой и отвечает за катализатор гидролиза субстратов, содержащих α-галактозидные остатки, таких как гликосфинголипиды или гликопротеины . [1] С другой стороны, если это бета-галактозид, он называется бета-галактозидазой и отвечает за расщепление дисахаридной лактозы на ее моносахаридные компоненты, глюкозу и галактозу. [2] Обе разновидности галактозидазы относятся к категории Номер ЭК 3.2.1.
Две рекомбинантные формы альфа-галактозидазы называются агалсидазой альфа ( МНН ) и агалсидазой бета ( МНН ). Отсутствие активности альфа-галактозидазы в лейкоцитах было связано с болезнью Фабри . [3]
Галактозидазы имеют множество применений, включая производство пребиотиков , биосинтез трансгалактозилированных продуктов и удаление лактозы.
B-галактозидаза составляет основу lacz-оперона бактерий, который может использоваться для контроля экспрессии генов.
B-галактозидазу можно использовать для отслеживания эффективности бактериальной трансформации с помощью рекомбинантной плазмиды в процессе, называемом скринингом синего / белого цвета. B-галактозидаза состоит из 4 идентичных полипептидных цепей, т.е. имеет 4 идентичные субъединицы. Когда B-галактозидаза разделена на 2 фрагмента, она обладает уникальным свойством восстановления ферментативной активности при повторном соединении неактивных фрагментов. [4]В процессе, называемом альфа-комплементацией, один из фрагментов (омега) кодируется частью гена оперона lac, который находится в хромосоме бактерий, в то время как другой фрагмент (альфа) кодируется другой частью. гена, обнаруженного в плазмиде. только когда экспрессируются обе части гена, образуются как омега-, так и альфа-фрагменты. Когда присутствуют оба фрагмента, они собираются вместе, чтобы восстановить активность B-галактозидазы. Однако, помещая целевой ген в локус, ответственный за кодирование альфа-фрагмента, можно отслеживать присутствие желаемого гена в плазмиде. Когда целевой ген присутствует, ген альфа-фрагмента будет неактивным, и альфа-фрагмент не будет производиться. В этом случае B-галактозидаза не будет активна.Когда целевой ген не обнаружен в векторе, ген альфа-фрагмента будет активен, продуцируя альфа-фрагмент и позволяя B-галактозидазе получить свою активность. Для отслеживания активности B-галактозидазы используется бесцветный аналог лактозы X-gal. Гидролиз X-gal с помощью B-галактозидазы дает галактозу, соединение синего цвета. Следовательно, когда бактерии трансформируются рекомбинантной плазмидой, B-галактозидаза неактивна и колонии выглядят белыми, но когда бактерии трансформируются исходной плазмидой, в которой отсутствует целевой ген, B-галактозидаза активна, и колонии выглядят синими.Гидролиз X-gal с помощью B-галактозидазы дает галактозу, соединение синего цвета. Следовательно, когда бактерии трансформируются рекомбинантной плазмидой, B-галактозидаза неактивна и колонии выглядят белыми, но когда бактерии трансформируются исходной плазмидой, в которой отсутствует целевой ген, B-галактозидаза активна, и колонии выглядят синими.Гидролиз X-gal с помощью B-галактозидазы дает галактозу, соединение синего цвета. Следовательно, когда бактерии трансформируются рекомбинантной плазмидой, B-галактозидаза неактивна и колонии выглядят белыми, но когда бактерии трансформируются исходной плазмидой, в которой отсутствует целевой ген, B-галактозидаза активна, и колонии выглядят синими.[5]