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J-GLOBAL ID：201702279004942490   整理番号：17A0283023

基質は阻害し,阻害剤は活性化する時:β-グルコシダーゼの関与

When substrate inhibits and inhibitor activates: implications of β-glucosidases

著者 (2件)： KUUSK Silja (Univ. Tartu) ,  VAELJAMAEE Priit (Univ. Tartu)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： Jan  ページ： 10:7 (WEB ONLY)  発行年： 2017年01月 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:β-グルコシダーゼ(βG)はグルコース誘導体においてβ-グルコシド結合の加水分解を触媒する。これらは発酵性糖へのリグノセルロースの分解においてセルラーゼを支持するようなバイオテクノロジーへの関心により重要な酵素群を構成する。後者の状況において,グルコース耐性BGは特に注目されている。これらのBGはしばしばグルコースまたはキシロースのような基質の阻害作用及び阻害剤の活性化作用を含む特有の動力学を示す。活性化/阻害作用の背後にあるメカニズムはほとんど理解されていない。複数の構成的結合サブサイトを低重合度をもつ基質に関して研究したケースにおいて,基質の非生産的結合を予想した。基質の非生産的結合を発揮するBGへの阻害剤の影響は今まで文献において論じられていない。結果:モデルとしてBGを設定することにより,この触媒を用いて異なる反応スキームの解析を実施した。基質の非生産的結合を持つ阻害剤の単純競合は,いかなるアロステリック効果に関わることなしに阻害剤による酵素の活性化を説明することを見い出した。阻害剤へのトランスグリコシル化は阻害剤の活性化作用を説明した。両メカニズムに関して,この活性化は阻害剤濃度の上昇とk_catの増加により起きたが,k_cat/K_mは低下した。それゆえに,阻害剤による活性化は高い基質濃度で顕著であった。阻害剤による活性化における2メカニズムの寄与は,いずれのグルコースユニット結合基質が相互作用するかどうかに加えてグリコシド結合加水分解の律速段階に依存した。結論:阻害剤の活性化/阻害作用のメカニズムに関する知見は,バイオテクノロジー応用に対するBGの合理的エンジニアリング及び選択を支援した。触媒作用はここで取り組んだ反応スキーム及び基礎をなす前提と一致し,ここに示した阻害剤による活性化のメカニズムは基質の非生産的結合を発揮する全ての酵素に適用できることを提示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *β-グルコシダーゼ ,  酵素阻害剤 ,  *酵素阻害 ,  *耐糖性 ,  酵素活性化 ,  酵素活性度 ,  *酵素反応 ,  Michaelis定数 ,  濃度依存性 ,  基質特異性 ,  グリコシド化 ,  *加水分解 ,  律速 ,  アロステリック効果 ,  *リグノセルロース ,  *バイオマス
準シソーラス用語： グリコシド結合 ,  トランスグリコシル化 ,  触媒作用 ,  酵素的加水分解

分類 (2件)： 酵素一般  (EB09010D) ,  糖質・糖鎖一般  (EB06010I)

タイトルに関連する用語 (5件)： 基質 ,  阻害 ,  阻害剤 ,  活性化 ,  β-グルコシダーゼ