Кератиназа - Keratinase
Кератиназы - это протеолитические ферменты , переваривающие кератин .
История
Первоначально они были классифицированы как «протеиназы неизвестного механизма» Комитетом по номенкультуре Международного союза биохимиков в 1978 году с номером ЕС 3.4.99 в 1983 году (Owen et al., 1983). В 1990-х годах они были определены как сериновые протеазы из-за высокой гомологии последовательности с щелочной протеазой и их ингибирования ингибиторами сериновых протеаз (Wang et al., 1995; Taha et al., 1998 и Bressollier et al., 1999).
Функция
Кератиназы продуцируются только в присутствии кератинсодержащего субстрата. В основном они атакуют дисульфидную (-SS-) связь кератинового субстрата. Сообщалось о продукции кератиназы у различных микроорганизмов, включая грибы и бактерии, и она происходит при почти щелочных значениях pH и термофильных температурах. Эти ферменты обладают широкой субстратной специфичностью , разрушая волокнистые белки, такие как фибрин, эластин и коллаген, и неволокнистые белки, такие как казеин, бычий сывороточный альбумин и желатин. (Noval et al., 1959; Mukhapadhayay et al., 1989; Dozie et al., 1994; Lin et al., 1995; Letourneau et al., 1998; и Bressollier et al., 1999).
Распределение
Сначала Molyneux et al. (1959) попытались выделить некоторые бактерии, способные разрушать кератин. Он выделил организмы из содержимого экспериментально индуцированных дермоидных кист в средней боковой области овцы. Исследование образца шерсти показало деградированную шерсть с многочисленными кортикальными и цитикулярными клетками. Он обнаружил разрушение шерстяного волокна как in vivo, так и in vitro . Он показал, что эти организмы принадлежат к роду Bacillus, и организм способен атаковать природный белок шерсти. В том же году Новал и др. (1959) опубликовали другую статью о ферментативном разложении природного кератина Streptomyces fradiae . Они показали, что внеклеточный фермент, секретируемый этими бактериями, способен разрушать человеческий волос в его естественном состоянии .
О кератинолитическом белке кератинофильных грибов сообщили Yu et al. (1968), Asahi et al. (1985) и Willams et al. (1989). Mukhopadhay et al. (1989) сообщили о продукции кератиназы Streptomyces sp. Он выделил индуцибельный внеклеточный гомогенный фермент, активность которого после колоночной хроматографии на ДЭАЭ-целлюлозе увеличилась в 7,5 раз . Активность фермента подавлялась восстановленным глутатионом , PMSF и 2-¬Mercaptaethanol.
Williams et al. (1990) продолжил свою работу над обогащенной культурой разложения перьев и впервые охарактеризовал этот организм до его видового уровня. Микроорганизмы были идентифицированы как Bacillus licheniformis , очищены и охарактеризованы кератиназой из разлагающего перо штамма Bacillus licheniformis, выделенного Williams et al. (1990) с помощью мембранной ультрафильтрации и гель-хроматографии С-75 . Он очищенный фермент с 70-кратным увеличением активности. Анализ SDS-PAGE показал, что очищенная кератиназа имела молекулярную массу 33 кДа. Dozie et al. (1994) сообщили о термостабильной, щелочно-активной, кератинолитической протеиназе из Chrysosporium keratinophylum, которая была способна солюбилизировать кератин в среде лактозно-минеральных солей с ДМСО. Оптимальный pH для активности фермента составлял 9, а оптимальная температура составляла 90 ° C. Wang et al. (1999) увеличили условия ферментации кератиназы до экспериментального ферментара. Они оптимизировали условия ферментации до 10-кратного увеличения выработки ферментов.
