Chymozyna
| Chymozyna | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Struktura krystaliczna kompleksu chymozyny bydlęcej z inhibitorem CP-113972.
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||
| nr WE | 3.4.23.4 | ||||||||
| nr CAS | 9001-98-3 | ||||||||
| Bazy danych | |||||||||
| IntEnz | Widok IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Wpis BRENDY | ||||||||
| ExPASy | Widok NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Wpis KEGG | ||||||||
| MetaCyc | szlak metaboliczny | ||||||||
| PRYM | profil | ||||||||
| Struktury PDB | RCSB PDB PDBe PDB suma | ||||||||
| Ontologia genów | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Chymosin / k aɪ m ə s ɪ n występująca / lub renina / to r ɛ n ɪ n / proteaza w podpuszczce . _ Jest to endopeptydaza asparaginianowa należąca do rodziny MEROPS A1. Jest wytwarzany przez nowonarodzone przeżuwacze w wyściółce trawieńca w celu zsiadłego mleka, które spożywają, umożliwiając dłuższe przebywanie w jelitach i lepsze wchłanianie . Jest szeroko stosowany w produkcji serów . Chymozyna bydlęca jest obecnie wytwarzana rekombinacyjnie w E. coli , Aspergillus niger var awamori i K. lactis jako źródło alternatywne.
Występowanie
Chymozyna występuje u wielu czworonogów , chociaż najlepiej wiadomo, że jest wytwarzana przez przeżuwacze w wyściółce trawieńca . Chymozyna jest wytwarzana przez główne komórki żołądka u noworodków ssaków w celu ścinania spożywanego przez nie mleka, umożliwiając dłuższe przebywanie w jelitach i lepsze wchłanianie. Gatunki inne niż przeżuwacze, które wytwarzają chymozynę, obejmują świnie, koty, foki i pisklęta .
Jedno z badań wykazało znalezienie enzymu podobnego do chymozyny u niektórych ludzkich niemowląt, ale innym nie udało się powtórzyć tego odkrycia. Ludzie mają pseudogen dla chymozyny, który nie wytwarza białka, znajdujący się na chromosomie 1 . Ludzie mają inne białka do trawienia mleka, takie jak pepsyna i lipaza .
Oprócz linii naczelnych prowadzącej do ludzi, niektóre inne ssaki również utraciły gen chymozyny.
Reakcja enzymatyczna
Chymozyna jest stosowana do wywoływania intensywnych opadów i tworzenia się twarogu w produkcji sera . Natywnym substratem chymozyny jest kazeina K , która jest specyficznie rozszczepiana na wiązaniu peptydowym między resztami aminokwasowymi 105 i 106, fenyloalaniną i metioniną . Otrzymanym produktem jest fosfokazeinian wapnia. [ Potrzebne źródło ] Kiedy specyficzne połączenie między hydrofobowymi (para-kazeiną) i hydrofilowymi (kwaśny glikopeptyd ) grupami kazeiny zostanie zerwane, grupy hydrofobowe łączą się i tworzą trójwymiarową sieć, która zatrzymuje fazę wodną mleka.
Interakcje ładunków między histydynami kappa-kazeiny a glutaminianami i asparaginianami chymozyny inicjują wiązanie enzymu z substratem. Gdy chymozyna nie wiąże substratu, beta-spinka, czasami nazywana „klapką”, może wiązać się wodorem z miejscem aktywnym, pokrywając je i uniemożliwiając dalsze wiązanie substratu.
Przykłady
Poniżej wymieniono gen Cym przeżuwaczy i odpowiadający mu pseudogen ludzki:
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rekombinowana chymozyna
Ze względu na niedoskonałości i niedostatek podpuszczki mikrobiologicznej i zwierzęcej producenci szukali zamienników. Wraz z rozwojem inżynierii genetycznej stało się możliwe wydobycie genów produkujących podpuszczkę z żołądków zwierząt i wprowadzenie ich do niektórych bakterii , grzybów lub drożdży , aby zmusić je do produkcji chymozyny podczas fermentacji. Genetycznie zmodyfikowany mikroorganizm jest zabijany po fermentacji, a chymozyna jest izolowana z bulionu fermentacyjnego, dzięki czemu chymozyna wytwarzana w procesie fermentacji (FPC) stosowana przez producentów sera nie zawiera żadnego składnika ani składnika zmodyfikowanego genetycznie. FPC zawiera identyczną chymozynę jak źródło zwierzęce, ale jest wytwarzana w bardziej wydajny sposób. Produkty FPC są obecne na rynku od 1990 roku i są uważane za idealny enzym krzepnięcia mleka.
FPC był pierwszym sztucznie produkowanym enzymem, który został zarejestrowany i dopuszczony przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków . W 1999 roku około 60% twardego sera w USA zostało wyprodukowane z FPC i ma do 80% udziału w światowym rynku podpuszczki.
Do 2008 roku około 80% do 90% serów produkowanych komercyjnie w Stanach Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii było wytwarzanych przy użyciu FPC. Najszerzej stosowana chymozyna wytwarzana w procesie fermentacji jest wytwarzana albo przy użyciu grzyba Aspergillus niger , albo przy użyciu Kluyveromyces lactis .
FPC zawiera tylko chymozynę B, osiągając wyższy stopień czystości w porównaniu z podpuszczką zwierzęcą. FPC może przynieść producentowi sera szereg korzyści w porównaniu z podpuszczką pochodzenia zwierzęcego lub mikrobiologicznego, takich jak wyższa wydajność produkcji, lepsza konsystencja twarogu i zmniejszona gorycz.
Dalsza lektura
- Foltmann B (1966). „Przegląd prorenniny i reniny”. Comptes- Rendus des Travaux du Laboratoire Carlsberg . 35 (8): 143–231. PMID 5330666 .
- Visser S, Slangen CJ, van Rooijen PJ (czerwiec 1987). „Substraty peptydowe dla chymozyny (reniny). Miejsca interakcji w sekwencjach związanych z kappa-kazeiną, zlokalizowanych poza regionem (103-108) -heksapeptydowym, który pasuje do szczeliny miejsca aktywnego enzymu” . Dziennik biochemiczny . 244 (3): 553–8. doi : 10.1042/bj2440553 . PMC 1148031 . PMID 3128264 .
