Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

Kovaleva T.A. Kozhokina O.M.
Изучение структурно-функциональных свойств глюкоамилазы необходимо для расшифровки молекулярного механизма катализа реакции гидролиза крахмала до глюкозы. В качестве продуцента фермента нами был выбран штамм хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Методика очистки глюкоамилазы включала стадии ультрафильтрации на мембране УФМ-50, осаждения изопропиловым спиртом и гель-хроматографии на сефадексах G-25 и G-100. Оптимальными условиями функционирования полученного  фермента  являются  температура 37oС, значение рН среды 4,7, концентрация субстрата 1,17 10-6 моль/л. Исследование процесса термической инактивации показало низкую термостабильность глюкоамилазы дрожжевого происхождения по сравнению с энзимом из микромицета Aspergillus awamopi. На основании данных, полученных при изучении кинетико-термодинамических параметров термоденатурации, и результатов дифференциально-термического анализа сделано заключение о сложном механизме разворачивания упорядоченной белковой глобуле в хаотический клубок, включающем ряд промежуточных стадий.

Сравнение аминокислотных последовательностей глюкоамилаз из Saccharomyces cerevisiae и Aspergillus awamopi показало их гомологичность на 13,1%. Анализ вторичной структуры этих  ферментов  свидетельствует об участии ≈ 60% всех аминокислотных остатков в образовании упорядоченных элементов данного уровня организации. Выявлено, что α -спирали и  β-слои, характеризующиеся наличием исключительно антипараллельных цепей, не имеют тенденции к топологии в определенных участках белковой глобулы. Установлено, что в молекулах глюкоамилазы отсутствуют π -спирали, полипролиновые спирали и, по-видимому, 310-спирали.

Сравнительный анализ пространственных моделей глюкоамилаз из Saccharomyces cerevisiae и Aspergillus awamopi позволил обнаружить их значительное сходство аналогична плотная упаковка гидрофобного ядра, активный центр находится в полости, содержащей молекулы воды, в каталитическом акте принимает участие карбоксильная группа глутаминовой кислоты.

На основании данных по определению значений рК диссоциирующих групп, фотоокисления в присутствии метиленового голубого и результатов компьютерного моделирования установлено, что в связывании крахмала принимают участие О-гликозилированные участки крахмалсвязывающего домена и Trp-120 за разрыв гликозидных связей ответственны СООН-группы Asp-55, Glu-179, Glu-400.