Бета-глюкозидазы гриба ASPERGILLUS TERREUS: характеристика множественных форм, их биосинтез и секреция

• Автор: Стайкова, Диана Дратнева
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 202 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1. Распространение и физиологическая роль целлкшолитических ферментов

2. Механизм ферментативного расщепления целлюлозы

3. Целлюлазный комплекс .

3.1. Множественность молекулярных форм целлюлолитических ферментов

3.2. Характерные особенности и физикохимические свойства эндоглюканаз

3.3. Характерные особенности и физикохимические свойства экзоглюканаз .

3.4. у0Глюкозидазы физикохимические и каталитические характеристики, субстратная специфичность, трансгликозилазная активность

4. Биосинтез и секреция целлюлолитических ферментов

5. Механизм регуляции синтеза, секреции и активности ферментов целлюлазного комплекса .
ЭКСПЕРШЛЕНТАЛЬЫАЯ ЧАСТЬ
I. Материалы и методы .
1.1. Условия культивирования гриба i
и индукции уЗглюкозидаз и целлкшаз.
1.2. Получение препаратов клеточных стенок, протопластов и различных ферментных фракций
1.3. Исследование отдельных форм уЭглюкозидаз в процессе роста гриба . и при индукции в неростовых условиях.
1.4. Исследование локализации уьглюкозидаз и целлшаз иммунохимическим и цитохимическим методами
1.5. Очистка углюкозидаз.
1.6. Изучение свойств и специфичности уэглюкозидаз
2. Результаты и их обсуждение
2.1. Выделение и очистка множественных форм уЭглюкози
даз гриба Аеггеиэ .
2.2. Природные ингибиторы узглюкозид а з гриба Аеггсиз
2.3. Сравнительная характеристика множественных форм углюкозидаз гриба Аеггеиэ .
2.3.1. Физикохимические свойства и оптимальные условия гидролиза субстратов 0глюкозидазами А.геггеиэ
2.3.2. Субстратная специфичность уЭглюкозидаз .
2.3.3. Частичная структурная характеристика ферментов.
2.4. Изучение индукции уЗглюкозидаз и целлшаз Аеггеиз .
2.4.1. Индукция ферментов в неростовых условиях .
2.4.2. Индукция ферментов при росте гриба на различных субстратах .
2.5. Локализация углюкозидаз и целлшаз.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В зависимости от способности действовать на нативную целлюлозу, микроорганизмы подразделяют на истинные, гидролизующие хлопковое волокно, высококристаллическую целлюлозу, авицел и псевдоцеллюлолитические, гидролизующие только растворимые производные целлюлозы, такие как КМЦ , , , . Исходя из этого наблщцения, в лаборатории Риза было прдполокено, что биоконверсия природной целлюлозы является двухэтапным процессом, и была выдвинута так называемая x концепция расщепления целлюлозы а Гипотетический фактор , действуя в любом месте кристаллических участков, модифицирует целлюлозу и делает ее доступной действию Сх фермента. Была доказана белковая природа этого фактора , ,. Предполагалось, что фермент имеет негидролитическую природу и является фактором набухания, т. является фактором сродства, присутствие которого увеличивает адсорбируемость Сх фермента на поверхности субстрата i,i3. В дальнейших исследованиях не удалось обнаружить образование реактивной целлюлозы или увеличение адсорбции Сх фермента в присутствии фермента. , iiv . , , . i, ii, . На основании полученных данных Эриксон предложил новую гипотезу гидролиза целлюлозы, согласно которой вначале действует Сх фермент, разрывая глюкозидные связи в аморфных участках целлюлозы. фермент действует на образовавшиеся концы и препятствует повторному возникновению водородных связей между целлюлозными цепями i, . Подтверждением того, что первым атакует Сх фермент, является то, что хлопок, обработанный Сх ферментом, более доступен действию фермента . Термин активность все еще используется в литературе как условное название фактора, определяющего способность целлюлазного комплекса к деградации кристаллической целлюлозы. В связи с полученным впоследствии экспериментальным материалом, Риз внес некоторые изменения в свою концепцию ,. В новом варианте Суфермент обладает гидролитической функцией и входит в группу эндоглкжаназ, но это эндоглюканаза с особыми свойствами. Она проявляет активность на кристаллической целлюлозе, разрывая ковалентные и водородные связи, но не действует на водорастворимые производные целлюлозы. Остальные 1,4уЭглюканазы неупорядоченным образом катализируют дальнейший гидролиз продуктов расщепления целлюлозы ферментом. Изучение действия уЗглюканаз и уЗглюкозидаз на кристаллическую целлюлозу по отдельности и в разных комбинациях показало, что для полного гидролиза необходимо наличие всех компонентов целлюлазного комплекса в определенных соотношениях. Для многих организмов, таких как . .i, . .i, . , , , , , . Однако, не все из выделенных эндоглкжаназ обладают синергизмом действия на хлопок в присутствии фермента из того же гриба , . Между целлюлазами грибов . И . фермента . Сх ферментом . , . МсСгае, i, i, , i, ii, , . Так как фильтрат культуральной жидкости грибов . . , . .vi, . i . Vi . Такой фермент был выделен из фильтрата культуральной жидкости гриба . i, , i, . Предполагают, что выделенная целлобиозооксидаза окисляет целлобиозу и таким образом регулирует активности целлюпаз. Кроме того, этот фермент расщепляет водородные связи между целлюлозными цепями и мешает реорганизации кристаллических участков , . Зйерс описал новый фермент целлобиозооксидазу . Он окисляет целлобиозу, целлотриозу и целлотетраозу с одинаковой скоростью. Деллобиоза трансформируется до целлобионовой кислоты. Это предохраняет целлобиозу от возможного трансгликозилирования. Однако, не ясно, окисляет ли этот фермент восстанавливающие концы ангидроглюкозных цепей с белее высокой степенью полимерности, образующиеся при расщеплении целлюлозы неупорядоченно действующими эндоглюканазами. Если такой факт имеет место, это будет препятствовать образованию водородных связей между цепями целлюлозы. Другие авторы считают, что окисление не всегда является фактором энзиматической деградации, таге как в ряде высокоактивных комплексов целлобиозооксидаза не обнаружена Клесов, Рабинович, , Родионова, .