الأكتينيدات

الأكتينيدين ( EC 3.4.22.14 ، أكتينيدين ، بروتياز أكتينيديا الأنيوني ، بروتياز A2 من أكتينيديا الصينية ) هو نوع من إنزيمات البروتياز السيستيني الموجودة في الفواكه، بما في ذلك الكيوي (جنس أكتينيديا )، والأناناس ، والمانجو ، والموز ، والتين ، والبابايا . وهو جزء من عائلة الببتيداز C1 من البروتيازات الشبيهة بالباباين . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

الأكتينيدين مادة مسببة للحساسية في فاكهة الكيوي. ^{[ 5 ]}

يُستخدم الأكتينيدين تجاريًا كمُطرّي للحوم ^{[ 6 ] [ 7 ]} وفي تخثير الحليب لمنتجات الألبان، مثل الزبادي والجبن. ^{[ 8 ]} تبلغ درجة حرارة تمسخ الأكتينيدين 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) ، وهي أقل من درجة حرارة تمسخ إنزيمات مُطرّيات اللحوم المماثلة، مثل البروميلين المُستخلص من الأناناس والباباين المُستخلص من البابايا . ^{[ 9 ]}  

تم التعرف على الأكتينيدين لأول مرة عام 1959 عندما درس أ. س. أركوس سبب عدم تصلب الهلام المصنوع من الكيوي، ^{[ 10 ]} وهو تأثير ناتج عن إنزيم محلل للبروتين يعمل على الجيلاتين . ^{[ 10 ]} سُمي هذا الإنزيم بالأكتينيدين لأنه تم التعرف عليه في ثمرة من جنس الأكتينيديا ( الأكتينيديا الصينية ). ^{[ 10 ]} على الرغم من وجود بروتينات مماثلة في فواكه أخرى، إلا أن هذا البروتياز السيستيني فريد من نوعه في الكيوي. ^{[ 10 ] [ 11 ]} تم تحديد مجموعة الثيول كعنصر أساسي لنشاط الإنزيم، ولهذا السبب تم تصنيفه مع إنزيمات مثل البابايين والبروميلين. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

على الرغم من عدم تحديد وظيفة واضحة لهذا الإنزيم، إلا أنه يبدأ بالتراكم في الثمار غير الناضجة، ويُشتبه في أهميته لنمو الثمار. ^{[ 14 ]} يُلحق الأكتينيدين ضررًا بيرقات دودة القطن (Spodoptera litura) ، مع أن استخدامه كمبيد حشري لم يُثبت بعد. ^{[ 11 ]} وقد يُستخدم أيضًا كبروتين تخزيني . ^{[ 15 ]}

يحمل إنزيم الأكتينيدين رقم تصنيف إنزيمي (EC) هو 3.4.22.14. يشير الرقم 3 إلى أنه إنزيم محلل للماء. ^{[ 16 ]} كما يُصنف أيضًا كإنزيم يعمل على الروابط الببتيدية، ويُعرف أيضًا باسم الببتيداز (3.4). يُمثل الرقم 0.22 إنزيمات السيستين الداخلية، بينما يُمثل الرقم 0.14 المعرف الفريد للأكتينيدين ضمن هذه المجموعة. ^{[ 16 ]} يُنتج الأكتينيدين لأول مرة في ثمرة الكيوي عندما يبلغ حجمها نصف حجمها تقريبًا، ثم يزداد نشاطه البروتيني وإنتاجه الإنزيمي حتى تنضج الثمرة تمامًا. ^{[ 11 ]} يُشفّر هذا الإنزيم بواسطة عائلة جينية كبيرة، ويُعبّر عنه في معظم أنسجة نبات الكيوي، وليس في الثمرة نفسها فقط. ^{[ 11 ]}

يُشابه الأكتينيدين البابايين في الحجم والشكل وموقع الموقع النشط وبنيته، وكذلك في الدراسات الحركية، وهو أمرٌ مثيرٌ للاهتمام بشكلٍ خاص نظرًا لتشابه الأحماض الأمينية بينهما بنسبة 48% فقط. ^{[ 2 ] [ 12 ]} تُظهر خرائط كثافة الإلكترون تشابهًا في حلزونات ألفا وطَيّ الببتيد بشكلٍ عام. ^{[ 2 ] [ 12 ]} في حين تُشير خريطة كثافة الإلكترون إلى 218 حمضًا أمينيًا، تُشير دراسات التسلسل اللاحقة إلى 220 حمضًا أمينيًا، مع وجود الحمضين الإضافيين في الطرف الكربوكسيلي. ^{[ 12 ] [ 13 ]} يتضمن الموقع النشط بقايا السيستين والهيستيدين المحفوظة في العديد من البروتينات الأخرى ضمن عائلة ببتيداز الفاكهة. ^{[ 13 ]} تشير خرائط كثافة الإلكترون إلى تقاطع مزدوج، حيث يتكون النطاق 1 من الأحماض الأمينية 19-115 و214-218، بينما يتكون النطاق 2 من الأحماض الأمينية 1-18 و116-213، ^{[ 12 ]} مع عبور كل من الطرفين الأميني والكربوكسيلي إلى كلا النطاقين. يحتوي النطاق 1 على عدة حلزونات ألفا، بينما يتكون النطاق 2 بشكل أساسي من صفيحة بيتا واحدة متوازية عكسيًا. ^{[ 12 ]} يشكل الأكتينيدين ما يصل إلى 50% من محتوى البروتين الذائب في ثمار الكيوي عند الحصاد. ^{[ 17 ]} يتميز الأكتينيدين بنشاطه في نطاق واسع من الرقم الهيدروجيني، بما في ذلك الظروف الحمضية للغاية، ^{[ 18 ]} مع رقم هيدروجيني أمثل يتراوح بين 5 و7. ^{[ 19 ]} تم تحديد ما لا يقل عن عشرة أشكال متماثلة مختلفة، جميعها لها نفس الوزن الجزيئي ونشاط بروتياز السيستين مثل الأكتينيدين، لكنها تختلف في نقطة التعادل الكهربائي من حمضية (pI 3.9) إلى قاعدية (pI 9.3). ^{[ 17 ]}

يُعد الأكتينيدين المادة المسببة للحساسية الرئيسية في فاكهة الكيوي، وتظهر ردة الفعل على شكل أعراض خفيفة في الفم. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

يُستخدم الأكتينيدين كمُطرّي لحوم عالي الجودة. ^{[ 17 ]} عند تتبيل لحم الخنزير، وُجد أن الأكتينيدين يُطرّيه من خلال التأثير على الألياف العضلية والأنسجة الضامة ، وهي أنسجة مشابهة لتلك التي تتحلل أثناء التطرية الميكانيكية. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

أظهرت الدراسات أن الأكتينيدين قد يكون بديلاً جيداً لمخثر الحليب، ليحل محل الكيموسين (الرينين)، وهو مخثر شائع الاستخدام في صناعة الجبن. ^{[ 22 ]}

• قاعدة بيانات MEROPS الإلكترونية للببتيدازات ومثبطاتها: C01.007
• EC 3.4.22.14
• أكتينيدين في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب