Кіріспе

Целлюлозомалар - бұл көп ферментті жасушадан тыс кешендер. Целюлозомалар жасушаның бетінде орналасқан және жасушаның ерімейтін субстраттарға қосылуын қамтамасыз етеді және оларды ерімейтін өнімдерге бұзады, содан кейін олар сіңіріледі. Целюлозома кешендері - көптеген целлюлоздық микроорганизмдер өндіретін күрделі, мультиферментті машиналар. Олар өсімдік жасуша қабырғаларындағы полисахаридтерді, әсіресе Жер бетіндегі ең көп таралған органикалық полимер - целлюлозаны тиімді ыдырау үшін микроорганизмдер өндіреді. Целлюлозомалардың бірнеше кіші бірліктері бір-бірімен және целлюлозалық субстратпен өзара әрекеттесетін көптеген функционалдық домендерден тұрады. Бұл кіші бірліктер, ірі гликопротеин "қалыптастырушы" - каталитикалық емес қалыптастырушы полипептидтердің ерекше класы. Скеффолин субжүйесі әр түрлі целлюлазалар мен ксиланазалар субжүйелерін кохезивті кешенге іріктеп біріктіреді, оның кохезин домендері әр субжүйе ферменттерінде бар типтік докерин домендерімен біріктіріледі. Кейбір целлюлозомалардың эшафольдині, мысалы, Clostridium thermocellum, целлюлозаны целлюлозомалық кешенге жабыстыратын көмірсутекті байланыстыру модулін қамтиды.

Құрылымы

Целюлозомалар бактериялардың жасушалық қабырғасына бекітілген немесе ерітіндіде еркін болатын, ерімейтін субстрат ерімейтін өнімдерге бөлініп, жасушаға қабылданатын жасушалық кешендер ретінде бар. Ұзындықтары мен гетерогенділігі целлюлозомалардың ең жақсы сипатталған организмдер (яғни, C. термоцеллум, C. cellulolyticum және C. cellulovorans) өте күрделі күш-жігерге сонда целлюлозома құрылымы мен функциясы. Басқа целлюлозалар жүйелері (мысалы, Acetivibrio cellulolyticus және Ruminococcus flavefaciens) одан да күрделі болып көрінеді. Целюлозома әр түрлі целлюлоздық бөлімшелерді (мысалы, ферменттерді) кешенге ұйымдастыруға жауапты, көп функционалды, интеграцияланған эшафолдиндік кіші бірліктен тұрады. Целлюлозома ішінде бірнеше эндоглюканазалар, целлубогидролазалар, ксиланазалар және басқа да деградациялық ферменттер әртүрлі, ерімейтін целлюлозалық субстраттарға шабуыл жасау үшін синергиялық жұмыс істейді. Бұл екі түрлі өзара әрекеттесетін кіші бірліктерде орналасқан модульдердің екі қосымша класының өзара әрекеттесуі арқылы жүзеге асырылады, яғни эшафолдиндегі когезин модулі және әрбір ферменттік кіші бірліктегі доккерин модулі. Жоғары аффинді когезин- докерин өзара әрекеттесуі целлюлозаның құрылымын анықтайды. Целлюлозаның субстратқа қосылуы эшафолдиннің кіші бірлігін құрайтын эшафолдиндік целлюлозаны байлау модулі (CBM) арқылы жүзеге асады. Оның каталитикалық компоненттерін, құрылымын және бактериялық жасушаға және целлюлозаға жабысу механизмдерін көбінесе Clostridium thermocellum зерттеуінен алынған.

Қолдану

Целлюлозомалық домендердің целлюлозомалық гибридтері мен химерлік конструкцияларын ("наносомалар") интеллектуалды қолдану целлюлозалық биомассаны жақсырақ пайдалануға мүмкіндік береді және жаңа қосымшалардың кең ауқымын ұсына алады.