Хитиназы
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Хитина́зы (КФ 3.2.1.14) — это ферменты, катализирующие деградацию хитина, действующие наиболее часто как эндоферменты, отщепляя хитоолигосахариды длиной в 2 — 6 N-ацетилглюкозаминовых остатков [1]. Хитиназы относятся к группе О-гликозидных гидролаз, разрушающих гликозидную связь между двумя или более углеводными остатками или между углеводным и неуглеводным компонентом. Такие гидролазы объединены в семейства в зависимости от их аминокислотной последовательности. На данный момент известно 110 семейств этих ферментов [2], большинство хитиназ относится к семействам GH18 и GH19[3], одна (принадлежащая насекомому отряда жесткокрылые Gastrophysa atrocyanea) — к семейству GH48. Их важнейшие свойства представлены в таблице 1.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Chitinase-1CNS.png/320px-Chitinase-1CNS.png)
Все организмы, содержащие хитин, продуцируют хитиназы, которые, вероятно, необходимы им для морфогенеза клеточной стенки или экзоскелета [3]. Многие виды бактерий родов Bacillus, Pseudomonas и Streptomyces за счёт секреции хитиназ способны использовать хитин в качестве единственного источника углерода [4][5][6]. Кроме того, продукция хитиназ многими организмами является важным защитным фактором против воздействия различных патогенов. Хитиназы относятся к классу PR-3-белков [3]. В соответствии с их аминокислотной последовательностью, PR-3 — белки, в свою очередь, подразделяются на четыре класса. Хитиназы класса I содержат хитин-связывающий гевеиноподобный домен и высококонсервативный центральный регион, отделённый от гевеинового домена шарнирным регионом. Хитиназы класса II сходны с таковыми класса I, но гевеиновый домен у них отсутствует. Хитиназы класса III не обнаруживают значимой гомологии с хитиназами иных классов. Хитиназы класса IV сходны с хитиназами класса I, но значительные области у ферментов данного класса отсутствуют.
Характеристики | Хитиназы семейства GH18 | Хитиназы семейства GH19 | Хитиназа семейства GH48[7] |
---|---|---|---|
Принадлежность семейства к клану гликозил-гидролаз | GH-K | близки к GH-I | GH-M |
Распространение | Хитиназы бактерий, грибов, вирусов, животных, хитиназы растений классов III и IV | Хитиназы растений классов I, II и IV, хитиназы Streptomyces | Хитиназа, принадлежащая насекомому отряда Жесткокрылые Gastrophysa atrocyanea |
Структура каталитического домена | (β/α)8-бочонок | Лизоцимовый тип (α+β) | (α/α)6 |
Гидролиз гликозидных связей | С сохранением конформации [8] | C инверсией конформации [9] | C инверсией конформации |
Разрываемая связь | GlcNAc-GlcNAc и GlcNAc-GlcN [9] | GlcNAc-GlcNAc и GlcN-GlcNAc [10] | — |
Чувствительность к ингибиторам | Чувствительны к аллозамидину [11] | Нечувствительны к аллозамидину | — |