hydrolaasi

at hydrolaasi on entsyymien ryhmä, joka hajottaa substraatit hydrolyyttisesti. Jotkut hydrolaasit edistävät ihmiskehon normaalia toimintaa, esimerkiksi tärkkelystä hajottava amylaasi. Muut hydrolaasit osallistuvat sairauksien kehitykseen, ja kuten ureaasia, niitä tuotetaan myös bakteereissa.

Mikä on hydrolaasi?

Hydrolaasit ovat entsyymejä, jotka käyttävät vettä substraattien hajottamiseen. Substraatti kiinnittyy entsyymin aktiiviseen keskustaan, missä kahden yksikön väliset vuorovaikutukset saavat substraatin hajoamaan kahteen osaan. Samanaikaisesti vesimolekyyli (H2O) jaetaan yhdeksi vetyatomiksi (H) ja OH-ryhmäksi. Yksi osa substraatista kiinnittyy yksittäiseen vetyatomiin, kun taas OH-ryhmä kiinnittyy substraatin toiseen osaan. Hydrolaasituote koostuu siis kahdesta uudesta yhdisteestä.

Hydrolaasit toimivat erilaisten substraattien kanssa; näihin kuuluvat esterit, eetteripeptidit, glykosidit, happohydridit ja C-C-sidokset. Hydrolyyttinen pilkkominen hydrolaaseilla on palautuvaa, ts. Palautuvaa. EY-luokituksessa ne edustavat ryhmää 3, joka käsittää useita alaryhmiä. Alaryhmiin kuuluvat esimerkiksi lipaasi, joka hajottaa rasvaa, ja laktaasi, joka hajottaa maidon sokerin (laktoosin). Laktaasin puute johtaa maidon sokeri-intoleranssiin, mikä voi heijastua maha-suolikanavan valinnoissa maidon kulutuksen yhteydessä.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Hydrolaaseja on lukuisia ihmiskehossa. Amylaasi on myös yksi hydrolaaseista. Amylaasia löytyy sylkestä ja se vastaa tärkkelyksen ja muiden polysakkaridien hajottamisesta. Polysakkaridit ovat useita sokereita, jotka koostuvat hiilihydraattiketjuista.

Amylaasi halkaisee hydrolyyttisesti nämä ketjut ja hajottaa ne pienemmiksi yksiköiksi. Tämä luo makean maun, jonka ihmiset voivat maistaa leipomalla ja muita tärkkelyspitoisia ruokia. Polysakkaridien prosessointi amylaasilla on biokemiallisen pilkkomisen ensimmäinen vaihe - sen jälkeen kun hampaat ovat murskanneet ruoan mekaanisesti purun aikana.

Kynureninaasi esiintyy kaikissa kudostyypeissä ja halkaisee alaniinin. Sekä nikotiinihapon synteesi että tryptofaanin hajoaminen vaativat tämän vaiheen. Tryptofaani on välttämätön aminohappo, joka osallistuu serotoniinin synteesiin. Serotoniini on tärkeä välittäjäaine (välittäjäaine). Tryptofaanin hajoaminen on myös välivaihe muiden aineiden, esimerkiksi nikotiinamidiadeniinidinukleotidin (NAD), synteesissä.

NAD on koentsyymi, joka osallistuu lukuisiin biologisiin toimintoihin. Se tukee esimerkiksi dehydrogenaasien toimintaa ja on osa hengitysketjua. Kynureninaasi ei vain edistä triptofaanin hajoamista, vaan myös nikotiinihapon synteesiä. Nikotiinihappo tai niasiini on vitamiini, joka on osa B-kompleksia.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Ihmiskeho muodostaa hydrolaaseja siellä missä niitä käytetään. Esimerkiksi syljen amylaasi tuotetaan sylkirauhanen, kun taas haima tuottaa haiman amylaasin. Kuten kaikki entsyymit, hydrolaasit voivat toimia vain tietyissä olosuhteissa. Ennen kaikkea ympäristön pH: lla ja lämpötilalla on heille suuri merkitys.

Esimerkiksi amylaasi voi esiintyä vain pH: ssa 3,5-9. Jos ympäristö poikkeaa tältä alueelta, entsyymi denaturoituu. Mahahapon pH-arvo on tyhjällä vatsalla 1–1,5, ja siksi se on liian hapan amylaasin kannalta. Mahahappo denaturoi proteiinirakenteen hajottamalla molekyylisidokset. Entsyymi menettää muodonsa ja muuttuu passiiviseksi. Tämän vuoksi haiman on myös syntetisoitava amylaasi ja lisättävä se massaan myöhemmässä sulamisvaiheessa.

Amylaasin lämpötilaoptimaali on 45 ° C; Tässä lämpötilassa amylaasi toimii nopeimmin, ts. Se muuntaa suurimman määrän substraattia. Amylaasi voi toimia myös tämän optimin ulkopuolella - mutta aineenvaihdunta on jonkin verran alhaisempi. Liian korkeat lämpötilat denaturoivat myös entsyymin ja tekevät siitä joko käyttökelvottoman tai hajottavat proteiinin yksittäisiksi aminohapoiksi.

Sairaudet ja häiriöt

Jotkut hydrolaasit voivat auttaa diagnosoimaan sairauksia. Esimerkiksi lääkärit voivat käyttää munasarjojen ja keuhkojen amylaasitasoja tiettyjen syöpämuotojen diagnosointiin. Amalyysipitoisuus on havaittavissa näiden elinten syövässä ja voi siksi antaa viitteen kasvainten esiintymisestä tai leviämisestä.

KYNU-geenin mutaatio johtaa kynureninaasin puutteeseen. Entsyymi on mukana erilaisissa biokemiallisissa prosesseissa. Jos kehossa on liian vähän kynureninaasia, solut eivät pysty syntetisoimaan B3-vitamiinia (kutsutaan myös nikotiinihapoksi tai niasiiniksi) tavalliseen tapaan, ja tapahtuu hypovitaminoosi. B3-puutoksen merkkejä ovat dermatiitti ja suun, mahalaukun ja suolen limakalvon tulehdukset. Lisäksi voi esiintyä ripulia, masennusta, ruokahaluttomuutta, keskittymisvaikeuksia, unihäiriöitä ja ärtyneisyyttä. Puute voi myös laukaista pellagra-taudin.

Hydrolaaseja ei muodosta vain ihmisen organismi. Patogeenit, kuten bakteerit, voivat myös tuottaa entsyymejä tästä ryhmästä. Entsyymiä, joka voi jopa vahingoittaa ihmisiä, kutsutaan ureaasiksi, ja se hajottaa urean ammoniakiksi ja hiilidioksidiksi. Ammoniakki auttaa bakteereja kestämään mahahappoa. Seurauksena on, että ne voivat saastuttaa ruuansulatusjärjestelmän ja aiheuttaa erilaisia ​​vaivoja. Helicobacter pylori -bakteeri kuuluu tähän patogeeniryhmään. Helicobacter pylori laukaisee tyypin B gastriitin, voi olla vastuussa maha- ja pohjukaissuolihaavoista ja kroonisen infektion tapauksessa voi aiheuttaa mahakarsinooman.