hydrolase

ที่ hydrolase เป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่ย่อยสลายสารตั้งต้นด้วยไฮโดรไลติก ไฮโดรเลสบางชนิดมีส่วนช่วยในการทำงานปกติของร่างกายมนุษย์ตัวอย่างเช่นอะไมเลสที่แยกแป้ง ไฮโดรเลสอื่น ๆ มีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคและเช่นเดียวกับยูเรียสที่ผลิตในแบคทีเรีย

Hydrolase คืออะไร?

ไฮโดรเลสเป็นเอนไซม์ที่ใช้น้ำเพื่อสลายสารตั้งต้น สารตั้งต้นจะเชื่อมต่อไปยังศูนย์กลางที่ใช้งานอยู่ของเอนไซม์ซึ่งปฏิสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองหน่วยทำให้พื้นผิวแตกออกเป็นสองส่วน ในเวลาเดียวกันโมเลกุลของน้ำ (H2O) ถูกแบ่งออกเป็นอะตอมไฮโดรเจนเดี่ยว (H) และหมู่ OH ส่วนหนึ่งของสารตั้งต้นยึดติดกับอะตอมของไฮโดรเจนเดี่ยวในขณะที่กลุ่ม OH ยึดตัวเองกับส่วนอื่น ๆ ของสารตั้งต้น ผลิตภัณฑ์ไฮโดรเลสประกอบด้วยสารประกอบใหม่สองชนิด

Hydrolases ทำงานกับพื้นผิวที่แตกต่างกัน ซึ่งรวมถึงเอสเทอร์อีเธอร์เปปไทด์ไกลโคไซด์กรดไฮไดรด์และพันธะ C-C ความแตกแยกไฮโดรไลติกโดยไฮโดรเลสสามารถย้อนกลับได้เช่นย้อนกลับได้ ในการจัดหมวดหมู่ EC แสดงถึงกลุ่ม 3 ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มย่อยหลายกลุ่ม กลุ่มย่อย ได้แก่ ไลเปสซึ่งสลายไขมันและแลคเตสซึ่งย่อยน้ำตาลนม (แลคโตส) การขาดแลคเตสนำไปสู่การแพ้น้ำตาลในนมซึ่งสามารถสะท้อนให้เห็นได้จากข้อร้องเรียนเกี่ยวกับระบบทางเดินอาหารเมื่อบริโภคนม

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

Hydrolases มีมากมายในร่างกายมนุษย์ อะไมเลสเป็นหนึ่งในไฮโดรเลส อะไมเลสพบในน้ำลายและมีหน้าที่ทำลายแป้งและโพลีแซ็กคาไรด์อื่น ๆ โพลีแซ็กคาไรด์เป็นน้ำตาลหลายชนิดที่ประกอบด้วยกลุ่มคาร์โบไฮเดรต

อะไมเลสจะแยกโซ่เหล่านี้ออกด้วยไฮโดรไลติกและแตกออกเป็นหน่วยเล็ก ๆ สิ่งนี้ทำให้เกิดรสหวานที่ผู้คนสามารถลิ้มรสได้เมื่อเคี้ยวขนมปังและอาหารจำพวกแป้งอื่น ๆ การแปรรูปโพลีแซ็กคาไรด์โดยอะไมเลสเป็นขั้นตอนแรกของการย่อยทางชีวเคมีหลังจากที่ฟันบดอาหารโดยอัตโนมัติขณะเคี้ยว

kynureninase เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อทุกประเภทและแยกอะลานีน ทั้งการสังเคราะห์กรดนิโคตินและการสลายทริปโตเฟนต้องใช้ขั้นตอนนี้ ทริปโตเฟนเป็นกรดอะมิโนที่จำเป็นซึ่งเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์เซโรโทนิน เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาทที่สำคัญ (สารส่งสาร) การสลายทริปโตเฟนยังเป็นขั้นตอนกลางในการสังเคราะห์สารอื่น ๆ เช่นนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD)

NAD เป็นโคเอนไซม์ที่มีส่วนร่วมในการทำงานทางชีวภาพมากมาย ตัวอย่างเช่นสนับสนุนการทำงานของ dehydrogenases และเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่การหายใจ Kynureninase ไม่เพียง แต่มีส่วนช่วยในการสลายทริปโตเฟนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสังเคราะห์กรดนิโคตินด้วย กรดนิโคตินิกหรือไนอาซินเป็นวิตามินที่เป็นส่วนหนึ่งของ B complex

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ร่างกายมนุษย์สร้างไฮโดรเลสเมื่อนำไปใช้ ตัวอย่างเช่นอะไมเลสในน้ำลายผลิตในต่อมน้ำลายในขณะที่ตับอ่อนสร้างอะไมเลสในตับอ่อน เช่นเดียวกับเอนไซม์ทั้งหมดไฮโดรเลสสามารถทำงานได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น เหนือสิ่งอื่นใดค่า pH ของสิ่งแวดล้อมและอุณหภูมิมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับพวกเขา

ตัวอย่างเช่นอะไมเลสสามารถอยู่ได้ที่ pH 3.5-9 เท่านั้น หากสภาพแวดล้อมเบี่ยงเบนไปจากช่วงนี้เอนไซม์จะทำลาย กรดในกระเพาะอาหารมีค่า pH 1–1.5 ในขณะท้องว่างดังนั้นจึงมีความเป็นกรดมากเกินไปสำหรับอะไมเลส กรดในกระเพาะอาหารทำลายโครงสร้างของโปรตีนโดยการทำลายพันธะโมเลกุล เอนไซม์จะสูญเสียรูปร่างและไม่ทำงาน ด้วยเหตุนี้ตับอ่อนจึงต้องสังเคราะห์อะไมเลสและเพิ่มเข้าไปในเนื้อเยื่อในขั้นตอนการย่อยในภายหลัง

อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับอะไมเลสคือ 45 ° C; ที่อุณหภูมินี้อะไมเลสจะทำงานได้เร็วที่สุดนั่นคือแปลงสารตั้งต้นจำนวนมากที่สุด อะไมเลสยังสามารถทำงานได้นอกเหนือจากที่เหมาะสมนี้ แต่อัตราการเผาผลาญจะค่อนข้างต่ำกว่า อุณหภูมิที่สูงเกินไปยังทำให้เอนไซม์เสื่อมสภาพและทำให้ไม่สามารถใช้งานได้หรือสลายโปรตีนออกเป็นกรดอะมิโนแต่ละตัว

โรคและความผิดปกติ

ไฮโดรเลสบางชนิดสามารถช่วยวินิจฉัยโรคได้ ตัวอย่างเช่นแพทย์สามารถใช้ระดับอะไมเลสในรังไข่และปอดเพื่อวินิจฉัยมะเร็งบางรูปแบบ ความเข้มข้นของอะมาลิซิสจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในมะเร็งในอวัยวะเหล่านี้ดังนั้นจึงสามารถบ่งชี้ถึงการมีอยู่หรือการแพร่กระจายของเนื้องอก

การกลายพันธุ์ของยีน KYNU นำไปสู่การขาดไคนูเรนิเนส เอนไซม์มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมีต่างๆ หากมี kynureninase ในร่างกายน้อยเกินไปเซลล์จะไม่สามารถสังเคราะห์วิตามินบี 3 (หรือเรียกว่ากรดนิโคตินิกหรือไนอาซิน) ได้ตามปกติและเกิดภาวะ hypovitaminosis สัญญาณของการขาด B3 ได้แก่ ผิวหนังอักเสบและการอักเสบของปากกระเพาะอาหารและเยื่อบุลำไส้ นอกจากนี้อาจเกิดอาการท้องร่วงซึมเศร้าเบื่ออาหารสมาธิยากนอนไม่หลับและหงุดหงิด การขาดอาจทำให้เกิดโรค pellagra ได้

ไม่เพียง แต่สิ่งมีชีวิตของมนุษย์เท่านั้นที่สร้างไฮโดรเลส เชื้อโรคเช่นแบคทีเรียสามารถสร้างเอนไซม์จากกลุ่มนี้ได้เช่นกัน เอนไซม์ที่สามารถทำร้ายคนได้เรียกว่ายูรีเอสและแตกตัวยูเรียเป็นแอมโมเนียและคาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนียช่วยให้แบคทีเรียทนต่อกรดในกระเพาะอาหาร เป็นผลให้พวกมันสามารถติดเชื้อในระบบย่อยอาหารและทำให้เกิดโรคภัยไข้เจ็บได้ แบคทีเรีย Helicobacter pylori อยู่ในกลุ่มของเชื้อโรคนี้ Helicobacter pylori ก่อให้เกิดโรคกระเพาะชนิด B สามารถทำหน้าที่เป็นแผลในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็กส่วนต้นและในกรณีของการติดเชื้อเรื้อรังจะทำให้เกิดมะเร็งในกระเพาะอาหาร