Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Пероксидтерді ыдырататын фермент
Peroxide decomposing enzyme
Пероксидазалар немесе пероксид редуктазалар (ЕК нөмірі 1.11.1. x) – әр түрлі биологиялық процестерде маңызды рөл атқаратын ферменттердің кең тобы. Олар пероксидтерді ыдырату қабілетіне байланысты осылай аталады.
Peroxidases or peroxide reductases (EC number 1.11.1. x) are a large group of enzymes which play a role in various biological processes. They are named after the fact that they commonly break up peroxides.
Оңтайлы субстраттар
Бұл ферменттердің көпшілігі үшін ең қолайлы субстрат сутек пероксиді, бірақ басқалары липид пероксидтері сияқты органикалық гидропероксидтермен көбірек белсенді. Пероксидазалар өз белсенді орындарында гема кофакторын, немесе керісінше, тотығу-тотықсыздануға қабілетті цистеин немесе селеноцистеин қалдықтарын қамти алады. Электрон донорының сипаты ферменттің құрылысына өте байланысты. Мысалы, қызанақ пероксидазасы электрон доноры және акцепторы ретінде әртүрлі органикалық қосылыстарды пайдалана алады. Қызанақ пероксидазасының белсенді орнына оңай жете алатындықтан, көптеген қосылыстар реакция орынына жете алады. Ал цитохром c пероксидазасы сияқты ферменттер үшін электрон беретін қосылыстар өте тар белсенді орынға байланысты өте нақты болады.
For many of these enzymes the optimal substrate is hydrogen peroxide, but others are more active with organic hydroperoxides such as lipid peroxides. Peroxidases can contain a heme cofactor in their active sites, or alternately redox active cysteine or selenocysteine residues. The nature of the electron donor is very dependent on the structure of the enzyme. For example, horseradish peroxidase can use a variety of organic compounds as electron donors and acceptors. Horseradish peroxidase has an accessible active site, and many compounds can reach the site of the reaction. On the other hand, for an enzyme such as cytochrome c peroxidase, the compounds that donate electrons are very specific, due to a very narrow active site.
Қасиеттері
Глутатион пероксидазалар отбасында адамда 8 белгілі изоформа бар. Глутатион пероксидазалары электрон доноры ретінде глутатионды пайдаланады және сутек пероксидімен де, органикалық гидропероксидтермен де белсенді. Gpx1, Gpx2, Gpx3 және Gpx4 селен қамтитын ферменттер екені көрсетілген, ал Gpx6 – адамдардағы селенопротеин, ал кеміргіштерде цистеин гомологтары бар. Бета-амилоид гемамен байланысқанда пероксидаза активтілігін көрсетеді. Галопероксидазалар – пероксидазалардың әдеттегі тобы. Бұл топ реактивті галоген түрлерін түзетіні және оның нәтижесінде табиғи органогалогенді заттар пайда болатыны белгілі. Пероксидазалық протеин тізбектерінің көп бөлігі PeroxiBase дерекқорында табылады.
The glutathione peroxidase family consists of 8 known human isoforms. Glutathione peroxidases use glutathione as an electron donor and are active with both hydrogen peroxide and organic hydroperoxide substrates. Gpx1, Gpx2, Gpx3, and Gpx4 have been shown to be selenium containing enzymes, whereas Gpx6 is a selenoprotein in humans with cysteine containing homologues in rodents. Amyloid beta, when bound to heme, has been shown to have peroxidase activity. A typical group of peroxidases are the haloperoxidases. This group is able to form reactive halogen species and, as a result, natural organohalogen substances. A majority of peroxidase protein sequences can be found in the PeroxiBase database.
Патогендік резистенттілік
Оның нақты механизмдері әлі анықталмаған, бірақ пероксидазалардың өсімдіктердің патогендерге қарсы қорғанысын арттыруға қатысы бар екені белгілі. Solanaceae тұқымдасының көптеген өкілдері, әсіресе Solanum melongena (баклажан) және Capsicum chinense (хабанеро және Scotch bonnet сорттарындағы ащы бұрыш) Guaiacol және guaiacol пероксидаза ферментін Ralstonia solanacearum сияқты бактериялық паразиттерге қарсы қорғану үшін пайдаланады: осы ферменттің гендік экспрессиясы бактериялық шабуыл басталғаннан кейін бірнеше минут ішінде басталады.
While the exact mechanisms have yet to be determined, peroxidases are known to play a part in increasing a plant's defenses against pathogens. Many members of the Solanaceae, notably Solanum melongena (eggplant/aubergine) and Capsicum chinense (the habanero/Scotch bonnet varieties of chili peppers) use Guaiacol and the enzyme guaiacol peroxidase as a defense against bacterial parasites such as Ralstonia solanacearum: the gene expression for this enzyme commences within minutes of bacterial attack.
Қолданбалар
Пероксидазаны өнеркәсіптік сарғыш суларды тазарту үшін қолдануға болады. Мысалы, маңызды ластағыштар болып табылатын фенолдар, қара шаян пероксидазасын пайдаланып, ферменттік катализ арқылы полимерлену жолымен алынып тасталуы мүмкін. Осылайша фенолдар фенокси радикалдарына тотығып, олар фенолдарға қарағанда аз улы полимерлер мен олигомерлер түзетін реакцияларға қатысады. Сондай-ақ, оны улы заттарды зияндылығы төмен заттарға айналдыру үшін де қолдануға болады. Пероксидазаның көптеген өндірістік процестерде, мысалы, жабыстырғыштарда, компьютерлік чиптерде, автомобиль бөліктерінде, барабандар мен банкалардың қаптамасында қолданылуы туралы көптеген зерттеулер бар. Басқа зерттеулер пероксидазалардың органикалық еріткіштерде анилиндер мен фенолдарды полимерлеу үшін сәтті қолданылатынын көрсетті. Пероксидазалар кейде гистологиялық маркерлер ретінде қолданылады. Цитохром c пероксидазасы цитохром c оксидазасының ерігіш, оңай тазартылатын моделі ретінде пайдаланылады.
Peroxidase can be used for treatment of industrial waste waters. For example, phenols, which are important pollutants, can be removed by enzyme catalyzed polymerization using horseradish peroxidase. Thus phenols are oxidized to phenoxy radicals, which participate in reactions where polymers and oligomers are produced that are less toxic than phenols. It also can be used to convert toxic materials into less harmful substances. There are many investigations about the use of peroxidase in many manufacturing processes like adhesives, computer chips, car parts, and linings of drums and cans. Other studies have shown that peroxidases may be used successfully to polymerize anilines and phenols in organic solvent matrices. Peroxidases are sometimes used as histological markers. Cytochrome c peroxidase is used as a soluble, easily purified model for cytochrome c oxidase.