De husen, sid-Difenol: dioxygenoxiduktaser eller bensendiol-syreoxidoredaser, är enzymer som tillhör gruppen oxidasenzymer som kallas "blå kopparoxidas".
De finns i högre växter, i vissa insekter, i bakterier och i praktiskt taget alla svampar som har studerats; dess karakteristiska blå färg är produkten av fyra kopparatomer fästa vid molekylen vid dess katalytiska plats.
Dessa enzymer beskrevs av Yoshida och medarbetare år 1883 när man studerade trädets harts Rhus vernicifera eller japanskt "lackträd", där det bestämdes att dess huvudsakliga funktion var att katalysera polymerisations- och depolymerisationsreaktioner av föreningar..
Mycket senare upptäcktes att i svampar har dessa proteiner med enzymatisk aktivitet specifika funktioner i mekanismerna för avlägsnande av giftiga fenoler från omgivningen där de växer, medan de i växter är involverade i syntetiska processer som lignifiering..
Vetenskapliga framsteg beträffande studier av dessa enzymer tillät deras användning på industriell nivå, där deras katalytiska kapacitet har använts, särskilt i sammanhang av bioremediering, textilier, vid avlägsnande av färgämnen applicerade på textilier, bland annat i pappersindustrin.
Huvudskälen till att laccaser är så intressanta ur industriell synvinkel har att göra med det faktum att deras oxidationsreaktioner helt enkelt innebär minskning av molekylärt syre och produktion av vatten som ett sekundärt element..
Artikelindex
Laccasenzymer kan utsöndras eller hittas i det intracellulära området, men detta beror på vilken organism som studeras. Trots detta är de flesta av de analyserade enzymerna (med undantag för vissa proteiner från vissa svampar och insekter) extracellulära proteiner..
Dessa enzymer, som diskuterats ovan, finns huvudsakligen i svampar, högre växter, bakterier och vissa arter av insekter..
Bland de växter där dess existens har bevisats är bland annat äppelträd, sparris, potatis, päron, mango, persikor, tallar, plommon. Laccase-uttryckande insekter tillhör huvudsakligen släktena Bombyx, Calliphora, Diploptera, Drosophila, Musca, Papilio, Rhodnius, och andra.
Svampar är de organismer från vilka det största antalet och olika laccaser har isolerats och studerats, och dessa enzymer finns i både ascomycetes och deuteromycetes och basidiomycetes..
Reaktionen katalyserad av laccaser består av monoelektronisk oxidation av en substratmolekyl, som kan tillhöra gruppen av fenoler, aromatiska föreningar eller alifatiska aminer, till dess motsvarande reaktiva radikal.
Resultatet av den katalytiska reaktionen är minskningen av en syremolekyl till två vattenmolekyler och oxidationen, samtidigt, av fyra substratmolekyler för att producera fyra reaktiva fria radikaler..
Mellanliggande fria radikaler kan binda och bilda dimerer, oligomerer eller polymerer, varför laccaser sägs katalysera polymerisations- och "depolymerisations" -reaktioner..
Lackaser är glykoproteiner, det vill säga de är proteiner som har oligosackaridrester kovalent kopplade till polypeptidkedjan, och dessa representerar mellan 10 och 50% av den totala vikten av molekylen (i växtenzymer kan andelen vara lite högre).
Kolhydratdelen av denna typ av protein innehåller monosackarider såsom glukos, mannos, galaktos, fukos, arabinos och några hexosaminer, och glykosylering anses spela viktiga roller vid utsöndring, proteolytisk känslighet, aktivitet, kopparretention och termisk stabilitet hos proteinet.
Generellt finns dessa enzymer i naturen som monomerer eller homodimerer och molekylvikten för varje monomer kan variera mellan 60 och 100 kDa.
Det katalytiska centrumet för laccaser består av fyra kopparatomer (Cu), som ger molekylen i allmänhet en blå färg på grund av den elektroniska absorptionen som sker i koppar-koppar (Cu-Cu) bindningarna..
Växtlaccaser har isoelektriska punkter med värden nära 9 (ganska grundläggande), medan svampenzymer ligger mellan isoelektriska punkter på 3 och 7 (så de är enzymer som fungerar under sura förhållanden).
Många laccasproducerande svampar har också laccas-isoformer, som kodas av samma gen eller av olika gener. Dessa isoenzymer skiljer sig från varandra huvudsakligen vad gäller deras stabilitet, deras optimala pH och temperatur att katalysera, och när det gäller deras affinitet för olika typer av substrat..
Under vissa förhållanden kan dessa isoenzymer ha olika fysiologiska funktioner, men detta beror på arten eller i vilket tillstånd den bor..
Vissa forskare har visat att laccaser är inblandade i "sklerotiseringen" av nagelbandet i insekter och samlingen av sporer som är resistenta mot ultraviolett ljus i mikroorganismer i släktet. Bacill.
I växtorganismer deltar laccaser i bildandet av cellväggen, i processerna för lignifiering och "delignifiering" (förlust eller upplösning av lignin); och dessutom har de varit relaterade till avgiftning av vävnader genom oxidation av svampdödande fenoler eller deaktivering av fytoalexiner.
Betydligt riklig i denna grupp av organismer deltar laccaser i en mängd olika cellulära och fysiologiska processer. Bland dem kan vi nämna skyddet av tannins patogena svampar och vegetabiliska "fytoalexiner"; så det kan sägas att, för svampar, är dessa enzymer virulensfaktorer.
Laccaser har också funktioner i morfogenes och differentiering av resistens- och sporestrukturerna hos basidiomycetes, liksom vid biologisk nedbrytning av lignin i svampar som bryter ned vävnader från träiga växtarter..
Samtidigt deltar laccaser i bildandet av pigment i mycelier och fruktkroppar hos många svampar och bidrar till cellcellsadhesionsprocesser, i bildandet av det polyfenoliska "limet" som binder hyfer och i undvikande av immunförsvaret. värdsystem infekterade med patogena svampar.
Dessa specifika enzymer används industriellt för olika ändamål, men de mest framstående motsvarar textil- och pappersindustrin och bioremediering och dekontaminering av avloppsvatten som produceras av andra industriella processer..
Specifikt används dessa enzymer ofta för oxidation av fenoler och deras derivat närvarande i vatten förorenat med industriavfall, vars katalysprodukter är olösliga (polymeriserade) och fällning, vilket gör dem lätt separerbara..
Inom livsmedelsindustrin har de också en viss betydelse eftersom avlägsnande av fenolföreningar är nödvändigt för stabilisering av drycker som vin, öl och naturlig juice..
De används i kosmetikindustrin, i kemisk syntes av många föreningar, i jordbioremediering och inom nanobioteknik..
De mest använda är laccas från svampar, men nyligen har det fastställts att bakteriellt laccas har mer framträdande egenskaper ur industriell synvinkel; De kan arbeta med ett större antal substrat och vid mycket bredare temperatur- och pH-intervall, förutom att de är mycket mer stabila mot hämmande medel..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.