إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز

إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز (EC 3.2.1.22، α-GAL، α-GAL A ؛ الاسم النظامي: غالاكتوهيدرولاز ألفا- D- جالاكتوزيد ) هو إنزيم هيدرولاز جليكوسيدي يحفز تحلل بقايا ألفا- D- جالاكتوز الطرفية غير المختزلة في ألفا- D- جالاكتوزيدات، بما في ذلك جالاكتو-أوليغوساكاريد (GOS) وجالاكتومانان وجالاكتوليبيدات. [ 1 ]

يحفز العديد من العمليات الهدمية، بما في ذلك انقسام البروتينات السكرية والدهون السكرية والسكريات المتعددة.

في البشر، يتم ترميز الإنزيم بواسطة جيني GLA و MYORG . [ 2 ]

يُشفّر جين aglA في فطر Aspergillus niger ، الذي صُنِّف في الأصل على أنه إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز، في الواقع إنزيمًا ذا نشاط ألفا-إن-أسيتيل جالاكتوزامينيداز سائد. ويُعدّ هذا الإنزيم الفطري "ألفا-جالاكتوزيداز" أقرب من الناحية التركيبية والوظيفية إلى إنزيم ألفا-إن-أسيتيل جالاكتوزامينيداز البشري ( NAGA ، والذي كان يُطلق عليه تاريخيًا اسم ألفا-جالاكتوزيداز B)، وليس إلى إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز البشري A (GLA). [ 3 ]

بناء

تتشابه إنزيمات ألفا-جالاكتوزيداز البشرية المشفرة بواسطة جينات GLA و MYORG في بنية معيارية محفوظة مبنية حول نطاق تحفيزي من نوع برميل TIM مع نطاقات مساعدة إضافية من نوع بيتا-ساندويتش . [ 4 ] [ 5 ]

إن إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز أ ( منتج GLA ) الموجود في الليزوزوم هو بروتين سكري مُفرز يشكل ثنائيًا متجانسًا. تحتوي كل وحدة فرعية على برميل TIM في الطرف الأميني الذي يضم الموقع النشط، وساندويتش بيتا مضاد للتوازي في الطرف الكربوكسيلي ، مع العديد من السكريات المرتبطة بالنيتروجين التي تعمل على تثبيت الطي وتتوسط في استهداف الليزوزوم عبر مستقبلات مانوز 6-فوسفات . [ 4 ] في المقابل، يُعدّ MYORG بروتينًا سكريًا غشائيًا من النوع الأول، يقع في الشبكة الإندوبلازمية، ويتحد أيضًا لتكوين ثنائيات، ويتألف من نطاق طرفي N يشبه بنية بيتا ساندويتش، ونطاق تحفيزي مركزي يشبه برميل TIM، ونطاق صفيحة بيتا قريب، ولكنه يفتقر إلى النطاق الطرفي C البعيد المميز لأفراد عائلة GH31 الآخرين، ويستخدم بدلاً من ذلك منطقة إدخال داخلية لتشكيل واجهة ثنائياته. [ 5 ]

وظيفة

هذا الإنزيم عبارة عن بروتين سكري متجانس ثنائي الوحدات يقوم بتحليل جزيئات ألفا-غالاكتوزيل الطرفية من الغليكوليبيدات والبروتينات السكرية. وهو يحلل بشكل أساسي سيراميد ثلاثي الهكسوزيد، ويمكنه تحفيز تحلل ميليبيوز إلى غالاكتوز وجلوكوز.

آلية التفاعل

آلية تفاعل الإزاحة المزدوجة للنشاط التحفيزي لإنزيم ألفا-جالاكتوز. يظهر الليجاند (باللون الأسود) عند ارتباطه بالموقع النشط للإنزيم (باللون الأزرق). الحمضان الأمينيان الرئيسيان في الموقع النشط هما أسبارتات-170 وأسبارتات-231. أولًا، يقوم أسبارتات-170 بهجوم نيوكليوفيلي على الرابطة الجليكوسيدية لتحرير جزيء ألفا-جالاكتوز الطرفي من الليجاند. ثم، يعمل أسبارتات-231 كحمض لإزالة بروتون من الماء، مما يجعله أكثر نيوكليوفيلية لمهاجمة معقد الجالاكتوز-أسبارتات وتحرير ألفا-جالاكتوز من الموقع النشط. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

التطبيقات

يُستخدم مستحضر ألفا-جالاكتوزيداز المستخلص من فطر الرشاشية السوداء كمكمل غذائي لتحسين هضم السكريات قليلة التعدد وتقليل الأعراض المرتبطة بالغازات لدى الأفراد الذين يعانون من عدم تحمل الكربوهيدرات المعقدة ، وخاصة بعد تناول البقوليات . [ 9 ] [ 10 ]

يُعدّ إنزيم ألفا-غالاكتوزيداز المُستخلص من العفن المكوّن النشط في بينو ، وهو مكمّل غذائي لعلاج الانتفاخ والغازات. [ 11 ] [ 12 ]

تمت الموافقة في أوروبا على استخدام إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز المُعاد تركيبه والمُصنع بواسطة خميرة الخباز كمضاف علفي يهدف إلى جعل علف الدواجن أكثر قابلية للهضم. [ 13 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. سكرايفر سي آر، سلاي دبليو إس، تشايلدز بي، بوديه إيه إل، فالي دي، كينزلر كيه دبليو، وآخرون  . (15 ديسمبر 2000). الأسس الأيضية والجزيئية للأمراض الوراثية (  الطبعة الثامنة). ماكجرو هيل. ISBN 978-0-07-913035-8.
  2. كالهون، د. هـ.، بيشوب، د. ف.، بيرنشتاين، هـ. س.، كوين، م.، هانتزوبولوس، ب.، ديسنيك، ر. ج. (نوفمبر 1985). "مرض فابري: عزل نسخة cDNA تُشفّر إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز A البشري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 82 (21): 7364-7368 . Bibcode : 1985PNAS...82.7364C . doi : 10.1073/pnas.82.21.7364 . PMC 391345. PMID 2997789 .  
  3. كوليك إن، ويجنيروفا إل، فيليبي تي، بومباتش بي، نوفاك بي، مرازيك إتش، وآخرون . (نوفمبر 2010). "إن الجين α-galactosidase من النوع A aglA من Aspergillus niger يشفر α-N-acetylgalactosaminidase كامل الوظائف". علم الأحياء السكري . 20 (11): 1410–1419 . دوى : 10.1093/glycob/cwq105 . بميد 20601723 .  
  4. 1 2 غارمان ، إس سي (أبريل 2007). "علاقات البنية والوظيفة في ألفا-غالاكتوزيداز أ" . مجلة طب الأطفال . 96 (455). أوسلو، النرويج: 6-16 . doi : 10.1111/j.1651-2227.2007.00198.x . PMC 3065945. PMID 17391432 .  
  5. 1 2 ميك، آر دبليو، وبروكرمان، جيه، وفوردوور، أو بي، وزاندبيرغ، دبليو إف، وديفيز، جي جيه، وفوكادلو، دي جيه (سبتمبر 2022). "بروتين MYORG، وهو بروتين مرتبط بتكلس الدماغ العائلي الأولي، هو إنزيم ألفا-غالاكتوزيداز ذو خصوصية ركيزة محدودة" . مجلة PLoS Biology . 20 (9) e3001764. doi : 10.1371/journal.pbio.3001764 . PMC 9491548. PMID 36129849 .  
  6. كوشلاند، د. إي. (1953). "الكيمياء الفراغية وآلية التفاعلات الإنزيمية" . المراجعات البيولوجية . 28 (4): 416-436 . doi : 10.1111/j.1469-185x.1953.tb01386.x . S2CID 86709302 . 
  7. برومر هـ، سيمز ب.ف، سينوت م.ل (أبريل 1999). "تحلل اللجنين السليلوزي بواسطة فطر Phanerochaete chrysosporium : تنقية وتوصيف إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز الرئيسي" . المجلة البيوكيميائية . 339 (1): 43-53 . doi : 10.1042/bj3390043 . PMC 1220126. PMID 10085226 .  
  8. فوكادلو دي جيه، ديفيز جي جيه (أكتوبر 2008). "رؤى آلية في كيمياء الجليكوسيداز". الرأي الحالي في البيولوجيا الكيميائية . 12 (5): 539-555 . doi : 10.1016/j.cbpa.2008.05.010 . PMID 18558099 . 
  9. أنيشا جي إس (فبراير 2023). "التطبيقات الصيدلانية الحيوية لإنزيمات ألفا-جالاكتوزيداز". التكنولوجيا الحيوية والكيمياء الحيوية التطبيقية . 70 (1): 257-267 . doi : 10.1002/bab.2349 . PMID 35436353 . 
  10. وارنر م (سبتمبر 2025). "تهدئة غازات الأمعاء" . واشنطن العاصمة: جمعية الصيادلة الأمريكية.
  11. دي ستيفانو م، ميسيلي إي، غوتي س، ميسانيلي أ، مازوكاهي س، كورازا جي آر (يناير 2007). "تأثير ألفا-غالاكتوزيداز الفموي على إنتاج الغازات المعوية والأعراض المرتبطة بها". أمراض الجهاز الهضمي والعلوم . 52 (1): 78-83 . doi : 10.1007/s10620-006-9296-9 . PMID 17151807. S2CID 35435660 .  
  12. غانياتس تي جي، نوركروس دبليو إيه، هالفيرسون إيه إل، بورفورد بي إيه، بالينكاس إل إيه (نوفمبر 1994). "هل يمنع دواء بينو الغازات؟ دراسة مزدوجة التعمية متقاطعة لدواء ألفا-غالاكتوزيداز الفموي لعلاج عدم تحمل السكريات قليلة التعدد الغذائية". مجلة طب الأسرة . 39 (5): 441-445 . PMID 7964541 . 
  13. بامبيديس ف، أزيمونتي ج، باستوس م ل، كريستنسن هـ، دوسيموند ب، دورجافا م، وآخرون . (أغسطس 2023). "تقييم مُضاف العلف المُكوّن من إنزيم ألفا-جالاكتوزيداز المُنتَج بواسطة خميرة ساكاروميسيس سيريفيسيا CBS 615.94 وإنزيم إندو-1،4-بيتا-جلوكاناز المُنتَج بواسطة فطر أسبرجيلوس نيجر CBS 120604 (أجال-برو بي إل/بي إل-إل®) للاستخدام في دجاج التسمين، وأنواع الدواجن الصغيرة المُخصبة للتسمين، ودجاج البيض، وذلك لتجديد ترخيصه (شركة كيري للمكونات والنكهات المحدودة)" . مجلة الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية. الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية . 21 (8): e08175. doi : 10.2903/j.efsa.2023.8175 . PMC 10424062 . PMID 37583944 .   

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .