Журнал микробных и биохимических технологий

Абстрактный

L-аминокислотные оксидазы - микробные и змеиные яды

Сусмита Сингх

Оксидазы L-аминокислот (EC 1.4.3.2, L-aao) являются флавоферментами, которые катализируют стереоспецифическое дезаминирование L-аминокислот до соответствующей им α-кетокислоты с образованием перекиси водорода и аммиака. Эти ферменты широко распространены в различных типах от бактерий, грибов до млекопитающих и многих ядовитых змей. Хотя они в основном участвуют в клеточном катаболизме аминокислот, L-aao приписывают множество других физиологических функций, включая их антибактериальные свойства и способность защищать от инфекции. L-aao также коррелируют с выработкой пенициллина, синтезом виолацеина и развитием биопленки и распространением клеток. L-aao змеиного яда широко изучаются на предмет их способности вызывать апоптоз, агрегировать тромбоциты, вызывать кровотечение, отек и многие другие токсические эффекты. L-aao были охарактеризованы биохимически и, как было обнаружено, различаются по биохимическим параметрам не только среди разных видов, но и среди членов одного вида. L-aao действуют на L-аминокислоты, преимущественно основные, ароматические и алифатические L-аминокислоты. Фермент змеиного яда проявляет широкую окислительную активность по отношению к ароматическим и гидрофобным L-аминокислотам, таким как лейцин, фенилаланин и изолейцин. L-aao имеют практическую ценность в биохимических и химических исследованиях, поскольку они использовались для разрушения L-изомера рацемической DL-аминокислоты и, таким образом, получения оптически чистого препарата D-изомера. Таким образом, L-aao находит многочисленные применения в качестве катализаторов в биотрансформации и для производства кетокислот. L-aao также использовался для определения L-аминокислот в составе биосенсоров. Сообщается, что L-аминокислоты обнаруживаются в физиологических жидкостях пациентов с определенными заболеваниями и расстройствами. Кроме того, содержание определенных аминокислот по существу контролирует питательную ценность пищи. L-aao полезен в этом аспекте благодаря разработке биосенсоров для обнаружения L-аминокислот. Известно, что L-aao змеиного яда вызывают апоптоз и антибактериальные эффекты, опосредованные перекисью водорода, вырабатываемой в ходе реакции L-aao. Перекись водорода вызывает окислительный стресс, который, в свою очередь, активирует белки теплового шока и инициирует ряд функций, в конечном итоге приводящих к апоптозу и гибели клеток. В этом аспекте L-aao может быть очень полезен для разработки эффективных терапевтических средств и лекарств для контроля опухолевых клеток, бактериальных, лейшманицидных, вирусных и протозойных инфекций. Также сообщается, что L-aao демонстрирует дозозависимое ингибирование инфекции и репликации ВИЧ-1 и, как таковой, может изучаться для разработки лекарств против ВИЧ.