Кіріспе
Хитинды ыдырататын немесе бөлшектейтін ферменттер. Хитиназалар (хитодекстриназа, 1,4 β поли-N ацетилглюкозаминдаза, поли β глюкозаминдаза, β 1,4 поли-N ацетилглюкозамидаза, поли[1,4 (N ацетил β D глюкозаминид)] гликогидролаза, (1→4) 2 ацетамидо 2 дезокси β D глюкан гликогидролаза; жүйелі атауы (1→4) 2 ацетамидо 2 дезокси β D глюкан гликогидролаза) – хитиндегі гликозидтік байланыстарды гидролиздейтін ферменттер. Олар келесі реакцияны катализдейді:
Chitinases (, chitodextrinase, 1,4 β poly N acetylglucosaminidase, poly β glucosaminidase, β 1,4 poly N acetyl glucosamidinase, poly[1,4 (N acetyl β D glucosaminide)] glycanohydrolase, (1→4) 2 acetamido 2 deoxy β D glucan glycanohydrolase; systematic name (1→4) 2 acetamido 2 deoxy β D glucan glycanohydrolase) are hydrolytic enzymes that break down glycosidic bonds in chitin. They catalyse the following reaction:
Random endo hydrolysis of N acetyl β D glucosaminide (1→4) β linkages in chitin and chitodextrins
As chitin is a component of the cell walls of fungi and exoskeletal elements of some animals (including mollusks and arthropods), chitinases are generally found in organisms that either need to reshape their own chitin or dissolve and digest the chitin of fungi or animals.
Хитин мен хитодекстриндердегі N-ацетил β D глюкозаминінің (1→4) β-байланыстарының кездейсоқ эндогидролизі.
Chitinases (, chitodextrinase, 1,4 β poly N acetylglucosaminidase, poly β glucosaminidase, β 1,4 poly N acetyl glucosamidinase, poly[1,4 (N acetyl β D glucosaminide)] glycanohydrolase, (1→4) 2 acetamido 2 deoxy β D glucan glycanohydrolase; systematic name (1→4) 2 acetamido 2 deoxy β D glucan glycanohydrolase) are hydrolytic enzymes that break down glycosidic bonds in chitin. They catalyse the following reaction:
Random endo hydrolysis of N acetyl β D glucosaminide (1→4) β linkages in chitin and chitodextrins
As chitin is a component of the cell walls of fungi and exoskeletal elements of some animals (including mollusks and arthropods), chitinases are generally found in organisms that either need to reshape their own chitin or dissolve and digest the chitin of fungi or animals.
Хитин – саңырауқұлақтардың қабықшаларының және кейбір жануарлардың (моллюскалар мен буынтық аяқтылардың ішінде) экзоскелеттерінің құрамына кіретін компонент болғандықтан, хитиназалар көбінесе өз хитинін қайта құруға немесе саңырауқұлақтар мен жануарлардың хитинін ерітуге және сіңіруге қажетті организмдерде кездеседі.
Chitinases (, chitodextrinase, 1,4 β poly N acetylglucosaminidase, poly β glucosaminidase, β 1,4 poly N acetyl glucosamidinase, poly[1,4 (N acetyl β D glucosaminide)] glycanohydrolase, (1→4) 2 acetamido 2 deoxy β D glucan glycanohydrolase; systematic name (1→4) 2 acetamido 2 deoxy β D glucan glycanohydrolase) are hydrolytic enzymes that break down glycosidic bonds in chitin. They catalyse the following reaction:
Random endo hydrolysis of N acetyl β D glucosaminide (1→4) β linkages in chitin and chitodextrins
As chitin is a component of the cell walls of fungi and exoskeletal elements of some animals (including mollusks and arthropods), chitinases are generally found in organisms that either need to reshape their own chitin or dissolve and digest the chitin of fungi or animals.
Түрлердің таралуы
Читиниворлы организмдерге көптеген бактериялар (аэромонадтар, бациллдар, вибриолар және т.б.) жатады, олар патогенді немесе детрит жегіш болуы мүмкін. Олар тірі буынтұқымдыларға, зоопланктонға немесе саңырауқұлақтарға шабуыл жасайды немесе осы организмдердің қалдықтарын ыдыратады. Кокцидиоид иммитисі сияқты саңырауқұлақтар да деградативті хитиназаларға ие, бұл олардың детрит жегіш ретіндегі рөлімен және буынтұқымдылардың ауруларын қоздырғыштары ретіндегі әлеуетімен байланысты. Хитиназалар өсімдіктерде де кездеседі, мысалы, арпа тұқымының хитиназасы. Арпа тұқымы Ignatius және басқалардың (1994a) зерттеулерінде 10-шы клонды өндіреді. Олар 10-шы клонды, I класс хитиназасын тұқымның даму кезінде алеуронында табады. Жапырақтар бірнеше изоэнзимді (соның ішінде бірнеше β 1,3 глюканазаны) өндіреді. Ignatius және басқалар (1994b) оларды жапырақтарда, ұнтақ қыстың (powdery mildew) әсерінен индукцияланған күйде табады. Олардың кейбіреулері – жүйелік жинақталған иммунитеттің (systemic acquired resistance) бір бөлігі ретінде индукцияланатын патогенезге байланысты (PR) ақуыздар. Экспрессия NPR1 гені және салицил қышқылы жолы арқылы жүзеге асырылады, екеуі де саңырауқұлақтар мен жәндіктердің шабуылына қарсы тұру қабілетіне қатысады. Саңырауқұлақтың симбиозын құру үшін басқа да өсімдік хитиназалары қажет болуы мүмкін. Сүтқоректілер хитинді өндірмесе де, олардың екі функционалдық хитиназасы бар: хитотриозидаза (CHIT1) және қышқыл сүтқоректілер хитиназасы (AMCase), сондай-ақ хитиназаға ұқсас ақуыздар (мысалы, YKL 40) бар, олардың аминқышқылдық тізбегінде жоғары ұқсастық бар, бірақ хитиназа активтілігі жоқ.
Клиникалық маңызы
Адам ағзасында хитиназалардың өндірісі ("адам хитиназалары" деп аталады) аллергияға реакция ретінде пайда болуы мүмкін, ал астма хитиназалардың экспрессия деңгейінің артуымен байланысты. Адам хитиназалары гигиеналық гипотезаның бір түсіндірмесі ретінде, ең көп кездесетін аллергиялардың (үй шаңы мен қытырлақтар, саңырауқұлақ споралары – екеуі де хитин қамтиды) және гельминттермен (құрттармен) инфекциялардың арасындағы байланысты түсіндіруге болады, себебі құрттардың ішек қабырғасын ұстап тұру үшін хитинді ауыз мүшелері болады. Сонымен қатар, өсімдіктерде хитиназалар мен салицил қышқылы арасындағы байланыс жақсы зерттелген, бірақ салицил қышқылы мен адамдардағы аллергия арасында болжамдық байланыс бар. Гаушер ауруында ферменттік терапияны бақылау үшін қолданылуы мүмкін.
Саңырауқұлақтардағы реттеу
Регуляция түрге қарай өзгереді, ал организм ішінде әртүрлі физиологиялық функцияларды атқаратын хитиназалар әртүрлі реттеу механизмдеріне бағынады. Мысалы, жасуша қабырғасын жаңарту сияқты функцияларды атқаратын хитиназалар тұрақты түрде экспрессияланады. Дегенмен, экзогенді хитинді ыдырату немесе жасуша бөлінуіне қатысу сияқты арнайы функциялары бар хитиназаларға хитиназа белсенділігінің кеңістіктік-уақыттық реттелуі қажет. Trichoderma atroviride-дегі эндохитиназаның реттелуі N-ацетилглюкозаминдазаға тәуелді, ал деректер хитиннің ыдырауынан N-ацетилглюкозаминнің түзілетін кері байланыс циклін көрсетеді, ол, мүмкін, қабылданып, хитин биосидазаларының жоғары реттелуін тудырады. Saccharomyces cerevisiae және ScCts1p (S. cerevisiae хитиназа 1) реттелуінде цитокинезден кейін жасушаның бөлінуіне қатысатын хитиназалардың бірі – біріншілік септумның хитинін ыдыратады. Осы типтегі хитиназалар жасуша бөлінуінде маңызды рөл атқаратындықтан, оларды қатаң реттеу және белсендіру қажет. Атап айтқанда, Cts1 экспрессиясы митоздың соңғы сатысында қыз жасушаларында белсендірілуі керек, ал ақуыз септумның қыз жағында орналасуы тиіс. Мұны істеу үшін, жасушаның әртүрлі фазаларын бақылайтын басқа да желілермен үйлестіру қажет, мысалы, Cdc14 ерте анафазалық босату (FEAR), митоздық шығу желісі (MEN) және Ace2p (транскрипция факторы) мен жасушалық морфогенезді (RAM) реттеу. Жалпы алғанда, әртүрлі реттеу желілерінің интеграциясы жасуша қабырғасын ыдырататын хитиназаның жасуша циклының сатысына және қыз жасушалары арасындағы нақты орналасқан жеріне байланысты жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.
Қолданбалар
Хитиназдардың қолданылу аясы өте кең, олардың кейбіреулері өнеркәсіпте қолданысқа енгізілген. Бұл хитиннің пайдалы өнімдерге, мысалы, тыңайтқыштарға айналуы, аллергия тудырмайтын, уытсыз, биологиялық үйлесімді және био ыдырайтын материалдар (осындай қасиеттері бар контактті линзалар, жасанды тері және тігістер қазірдің өзінде өндірілуде) өндірісі, сондай-ақ инсектицидтер мен фунгицидтердің тиімділігін арттыруды қамтиды. Phaseolus vulgaris хитиназасы, бұршақ хитиназасы, BCH, трансгендік жолмен басқа дақылдарға зиянкестерден қорғау үшін енгізілген.