3d struktura proteinů, zdroj: Wikipedia, licence obrázku public domain
3d struktura proteinů, zdroj: Wikipedia, licence obrázku public domain

Unikátní typ vazby enzymu bilirubin oxidáza je zásadní pro biotechnologické aplikace

Zvýšená hladina bilirubinu – odpadního produktu metabolismu červených krvinek – v krvi může být symptomem onemocnění jater, jako jsou cirhóza a hepatitida nebo onemocnění žlučovodů. V medicíně se pro stanovení množství bilirubinu používá protein bilirubin oxidáza z parazitické houby Myrothecium verrucaria, který s bilirubinem silně reaguje. Při reakci dochází k odebrání elektronů od bilirubinu a jejich transportu přes síť iontů mědi k molekule kyslíku, která je přeměněna na dvě molekuly vody.

Kromě bilirubinu je tento enzym vysoce reaktivní také s jinými typy modifikovaných organických i anorganických molekul (substrátů), a to v různě kyselých prostředích. Proto se enzym těší pozornosti jak v oblasti textilního průmyslu (při odbarvování textilu a ekologické degradaci textilního odpadu) či v dřevozpracujícím průmyslu (při rozkladu dřevní buničiny). V poslední době je středem zájmu především v nanotechnologiích, konkrétně ve výzkumu a konstrukci biopalivových článků a biosenzorů, kde má díky schopnosti efektivního přenosu elektronů uplatnění jako biokatalyzátor. Nicméně, bilirubin oxidáza není zajímavá pouze z pohledu aplikace, ale také z pohledu vlastní stavby a složení. V nedávné době u ní byl objeven zcela nový druh chemické vazby, velmi nezvyklý pro proteiny. Jde o vazbu mezi uhlíkem postranního řetězce aminokyseliny tryptofan a dusíkem aminokyseliny histidin. Jedná se o jedinečný výskyt takovéto vazby právě u bilirubin oxidázy.

Přestože se studiem bilirubin oxidázy zabývají různé laboratoře po celém světě, nebylo dosud objasněno, která část její struktury se podílí na interakci substrátů, přenosu elektronů od substrátu k iontům mědi a jaká je přesně funkce nově objevené vazby. Laboratoř struktury a funkce biomolekul Biotechnologického ústavu Akademie věd České Republiky pod vedením Ing. Jana Dohnálka, PhD. se zaměřila na zodpovězení těchto otázek. Rozsáhlý vědecký výzkum vedl k odhalení místa navázání substrátů, které se nachází v blízkosti nově objevené vazby. Ukazuje se, že tato vazba hraje roli při interakci se substrátem, ale chová se selektivně vůči různým typům látek, a to v závislosti na kyselosti prostředí. Bylo prokázáno, že odstranění vazby vede k deaktivaci proteinu vůči určitým typům látek. Díky identifikaci místa navázání substrátu byla odhalena i možná cesta transportu elektronů od substrátu k iontům mědi.

Tato zjištění a především výsledky spojené s odstraněním unikátní vazby mají zásadní význam, zejména pro vývoj nových nanomateriálů.

Více je možné se dozvědět zde:
https://www.nature.com/articles/s41598-019-50105-3

tisková zpráva centra BIOCEV

Při zkoumání přenosu parazitů mezi lidmi a primáty se sami úmyslně nakazili

Mezi primáty zvyklými na lidi a jejich stopaři k přenosu parazitů příliš nedocházelo… V prestižním …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close