Вы здесь

Главная

Механизм расщепления гликозидной связи лактозы b-галактозидазой Penicillium canecsens F-436

ID_Статьи: 
185.00

b-Галактозидаза - фермент, гидролизующий лактозу на глюкозу и галактозу. Гидролиз лактозы требуется людям, страдающим лактазной недостаточностью и, следовательно, не усваивающим молочный сахар.

Ферментативный гидролиз лактозы проходит в мягких условиях, что не приводит к деструкции моносахаров и не ведет к увеличению оптической плот­ности гидролизата.

Установлено, что значение рК карбоксильной группы для b-галактозидазы Penicillium canecsens F-436 равно 3,0, а значение рК имидазольной группы 5,8.

Малая величина рК, небольшая теплота ионизации (DH = 8,2 кДж/ моль) обусловливают существование карбоксильной группы в виде карбоксилат-иона. Важная роль имидазольной группы в акте катализа объясняется резонирующей структурой ее гетероцикла, способного действовать как переносчик положитель­ных и отрицательных групп. Поскольку оптимум рН b-галактозидазы равен 4,5, в каталитическом центре фермента эти группы образуют систему карбокси-лат-имидазолий. Роль электрофильной (протодонорной) группы отводится ими-дазолию, в то время как карбоксилат-ион выполняет функцию нуклеофила.

Электроотрицательность атома кислорода гораздо выше, чем у атома углеро­да. В связи с этим атом кислорода гликозидной связи лактозы будет иметь более высокую электронную плотность, чем атом углерода остатка b-D-галакто-зы. Снижение электронной плотности у углеродного атома связано также с индуктивным воздействием на него атома кислорода пиранозного кольца галак­тозы. Это и является основной причиной атаки гликозидной связи лактозы у остатка b-D-raлактозы. Нуклеофильная атака углеродного атома молекулой воды завершает расщепление связи. Следует отметить, что система карбоксилат-имидазолий играет важную роль не только в гидролизе лактозы, но и в гидролизе других олиго- и полисахаридов.

 

Черемушкина И.В., Жеребцов Н.А., Корнеева О.С.

Воронежская государственная технологическая академия, Воронеж