Химия - Хитиназы - Физиологическая роль хитиназ

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Хитиназы
2. Классификация углеводсвязывающих участков
3. Расщепление хитина хитиназами in vivo в бактериях
4. Физиологическая роль хитиназ
5. Хитинолитические ферменты как фактор антагонизма бактериальных штаммов
6. Значение хитиназ и перспективы их использования

Наличие хитиназ выявлено у огромного числа живых организмов. Многие из них, например, насекомые, ракообразные или грибы, содержат хитин; другие — бактерии, высшие растения, позвоночные — хитина не содержат.

Все организмы, содержащие хитин, продуцируют хитиназы, которые, вероятно, необходимы им для морфогенеза клеточной стенки или экзоскелета. Многие виды бактерий родов Bacillus, Pseudomonas и Streptomyces за счёт секреции хитиназ способны использовать хитин в качестве единственного источника углерода. Кроме того, продукция хитиназ многими организмами является важным защитным фактором против воздействия различных патогенов.

У членистоногих хитиназы принимают участие в процессах линьки и пищеварения. Продукты гидролиза хитина, как правило, вовлекаются в синтез новой кутикулы . Модель роста клеточной стенки грибов, предложенная Bartnicki-Garcia , предусматривает определённую роль литических ферментов в поддержании баланса между синтезом и лизисом клеточной стенки во время апикального роста мицелия. Доказательство совместной работы хитиназ и хитинсинтаз были получены в результате обнаружения активности этих ферментов в процессах прорастания спор у Mucor mucedo , экспоненциального роста у Mucor rouxii и Candida albicans, а также в результате обнаружения как хитиназной, так и хитинсинтазной активности в одной и той же фракции, выделенной из клеточной стенки M. mucedo . Sahai и соавт. показали, что хитиназы присутствуют при набухании и прорастании спор, формировании спорангия, а также при механических повреждениях у Choanephora cucurbitarum и других зигомицетов.

Благодаря активности хитиназ осуществляется процесс автолиза в зрелых плодовых телах Corpinus lagopus. Хитинолитические ферменты обнаруживаются вскоре после начала высвобождения спор. Наряду с другими литическими ферментами хитиназы находятся в вакуолях; их функция во внутриклеточном пищеварении не ясна. Активность ферментов проявляется незадолго до начала автолиза гимениальных пластинок . При замедлении метаболической активности в стареющих клетках хитиназа пассивно поступает в клеточную стенку. Показано, что многие ферменты, участвующие в процессе автолиза, в том числе и хитиназы, связываются с субапикальными стенками у Neurospora crassa и Aspergillus nidulans . Эти данные позволяют предположить, что хитиназы участвуют в процессе ветвления гиф. Таким образом, грибные хитиназы играют важную роль в таких процессах, как апикальный рост, набухание и прорастание спор, высвобождение спор, клеточное деление и ветвление мицелия .

Значительный интерес вызывает перспектива использования данных ферментов в качестве защитных агентов против таких хитинсодержащих патогенных организмов, как грибы и насекомые. Устойчивость к патогенам может быть достигнута за счёт деградации их жизненно важных структур, таких как перитрофная мембрана или кутикула насекомых, клеточная стенка грибов, или за счёт выделения веществ, несколько позже вызывающих защитный ответ .

Просмотров: 6015

<<< Семейство GH97