Химозин - Chymosin
Химозин | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||
ЕС нет. | 3.4.23.4 | ||||||||
№ CAS | 9001-98-3 | ||||||||
Базы данных | |||||||||
IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
ПРИАМ | профиль | ||||||||
Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
|
Химозин / к aɪ м ə с ɪ п / или ренин / г ɛ п ɪ п / является протеазы найдены в сычужный . Это аспарагиновая эндопептидаза, принадлежащая к семейству MEROPS A1. Новорожденные жвачные животные вырабатывают его в слизистой оболочке сычуга для свертывания молока, которое они проглатывают, что позволяет дольше оставаться в кишечнике и лучше всасываться. Он широко используется при производстве сыра . Химозин крупного рогатого скота теперь рекомбинантно продуцируется в E. coli , Aspergillus niger varawamori и K. lactis в качестве альтернативного источника.
Вхождение
Химозин обнаружен у широкого круга четвероногих , хотя наиболее известно, что он вырабатывается жвачими животными в слизистой оболочке сычуга . Химозин вырабатывается главными клетками желудка новорожденных млекопитающих для свертывания молока, которое они проглатывают, что позволяет дольше оставаться в кишечнике и лучше всасываться. Нежвачные животные, вырабатывающие химозин, включают свиней, кошек, тюленей и цыплят .
В одном исследовании сообщалось об обнаружении химозиноподобного фермента у некоторых младенцев, но другие не смогли воспроизвести это открытие. У людей есть псевдоген химозина, который не генерирует белок, обнаруженный на хромосоме 1 . У людей есть другие белки для переваривания молока, такие как пепсин и липаза .
В дополнение к линии приматов, ведущей к человеку, некоторые другие млекопитающие также потеряли ген химозина.
Ферментативная реакция
Химозин используется для обильного выпадения осадков и образования творога при производстве сыра . Нативным субстратом химозина является К-казеин, который специфически расщепляется по пептидной связи между аминокислотными остатками 105 и 106, фенилаланином и метионином . Получаемый продукт - фосфоказеинат кальция . Когда специфическая связь между гидрофобной (пара-казеин) и гидрофильной (кислый гликопептид ) группами казеина нарушается, гидрофобные группы объединяются и образуют трехмерную сеть, которая захватывает водную фазу молока.
Зарядовые взаимодействия между гистидинами на каппа-казеине и глутаматами и аспартатами химозина инициируют связывание фермента с субстратом. Когда химозин не является связывающим субстратом, бета-шпилька, иногда называемая «лоскутом», может связывать водородную связь с активным сайтом, таким образом покрывая его и не позволяя связываться с субстратом в дальнейшем.
Примеры
Ниже перечислены ген Cym жвачных животных и соответствующий псевдоген человека:
|
|
Рекомбинантный химозин
Из-за несовершенства и нехватки микробных и животных сычужных ферментов производители искали замену. С развитием генной инженерии стало возможным извлекать гены, продуцирующие сычужный фермент, из желудка животных и вставлять их в определенные бактерии , грибы или дрожжи, чтобы они производили химозин во время ферментации. Генетически модифицированный микроорганизм погибает после ферментации, и химозин выделяется из ферментационного бульона, так что химозин, произведенный ферментацией (FPC), используемый производителями сыра, не содержит каких-либо ГМ-компонентов или ингредиентов. FPC содержит химозин, идентичный химозину животного происхождения, но производится более эффективным способом. Продукты FPC присутствуют на рынке с 1990 года и считаются идеальным ферментом свертывания молока.
FPC был первым искусственно созданным ферментом, зарегистрированным и разрешенным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США . В 1999 году около 60% твердого сыра в США производилось с использованием FPC, и на него приходилось до 80% доли мирового рынка сычужного фермента.
К 2008 году примерно от 80% до 90% сыров, производимых в промышленных масштабах в США и Великобритании, производились с использованием FPC. Наиболее широко используемый химозин, производимый ферментацией, производится либо с использованием грибка Aspergillus niger, либо с использованием Kluyveromyces lactis .
FPC содержит только химозин B, достигая более высокой степени чистоты по сравнению с животным сычужным ферментом. FPC может принести производителю сыра несколько преимуществ по сравнению с животным или микробным сычужным ферментом, такими как более высокий выход продукции, лучшая текстура творога и меньшая горечь.
использованная литература
дальнейшее чтение
- Фольтманн Б. (1966). «Обзор прореннина и реннина». Comptes-Rendus des Travaux du Laboratoire Carlsberg . 35 (8): 143–231. PMID 5330666 .
- Visser S, Slangen CJ, van Rooijen PJ (июнь 1987 г.). «Пептидные субстраты для химозина (реннина). Сайты взаимодействия в последовательностях, связанных с каппа-казеином, расположены вне области (103-108) -гексапептида, которая входит в щель активного сайта фермента» . Биохимический журнал . 244 (3): 553–8. DOI : 10.1042 / bj2440553 . PMC 1148031 . PMID 3128264 .