ग्लूकोज oxidase, यह भी β-D-ग्लूकोज के रूप में जाना जाता है: ऑक्सीजन 1-oxidoreductase, ग्लूकोज-1-ऑक्सीकारक या बस ग्लूकोज oxidase एक oxidoreductase एंजाइम ग्लूकोज β-D-उत्पादन डी gluconolactone के ऑक्सीकरण के लिए जिम्मेदार है और हाइड्रोजन पेरोक्साइड।
यह 1920 के दशक के अंत में कवक Aspergillus niger के अर्क में खोजा गया था। इसकी उपस्थिति कवक और कीड़ों में साबित हुई है, जहां इसकी उत्प्रेरक कार्रवाई के कारण हाइड्रोजन पेरोक्साइड का स्थायी उत्पादन, रोगजनक कवक और बैक्टीरिया के खिलाफ रक्षा में महत्वपूर्ण कार्य करता है।
एंजाइम ग्लूकोज ऑक्सीडेज की संरचना की योजनाबद्ध (विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से स्रोत अर्काडियन)
वर्तमान में, ग्लूकोज ऑक्सीडेज को कई अलग-अलग कवक स्रोतों से शुद्ध किया गया है, विशेष रूप से एस्परगिलस और पेनिसिलियम पीढ़ी से। यद्यपि यह अन्य सबस्ट्रेट्स को नियोजित कर सकता है, यह D-D-ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के लिए काफी चयनात्मक है।
औद्योगिक और वाणिज्यिक संदर्भों में इसके कई उपयोग हैं, जो इसकी कम उत्पादन लागत और महान स्थिरता के कारण है।
इस अर्थ में, यह एंजाइम खाद्य उत्पादन उद्योग में और कॉस्मेटोलॉजी, फार्मास्यूटिकल्स और नैदानिक निदान दोनों में उपयोग किया जाता है, न केवल एक योज्य के रूप में, बल्कि विभिन्न समाधानों और शरीर के तरल पदार्थों के लिए बायोसेंसर और / या विश्लेषणात्मक अभिकर्मक के रूप में।
विशेषताएँ
ग्लूकोज ऑक्सीडेज एक ग्लोबुलर फ्लेवोप्रोटीन है जो ग्लूकोज, डी-ग्लूकोनो-δ-लैक्टोन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड से उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में आणविक ऑक्सीजन का उपयोग करता है।
एक कोशिकीय प्रणाली में, उत्पादित हाइड्रोजन पेरोक्साइड को एंजाइम उत्प्रेरित करके ऑक्सीजन और पानी का उत्पादन किया जा सकता है। बदले में, कुछ जीवों में, डी-ग्लूकोनोलैक्टोन ग्लूकोनिक एसिड को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, जो विभिन्न कार्यों को कर सकता है।
अब तक वर्णित ग्लूकोज ऑक्सीडेज एंजाइम मोनोसैकराइड और यौगिकों के अन्य वर्गों को ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं, हालांकि, और जैसा कि पहले चर्चा की गई है, वे डी-ग्लूकोज के omer एनोमर के लिए काफी विशिष्ट हैं।
वे अम्लीय पीएच श्रेणियों में काम करते हैं, 3.5 से 6.5 तक, और सूक्ष्मजीव के आधार पर, यह सीमा काफी भिन्न हो सकती है। इसके अलावा, फंगल ग्लूकोज ऑक्सीडेज तीन प्रकार के प्रोटीनों में से एक है जो ऑर्थोफोस्फेट्स से जुड़े होते हैं।
अन्य जैविक उत्प्रेरकों की तरह, इन एंजाइमों को विभिन्न अणुओं द्वारा बाधित किया जा सकता है, जिसमें चांदी, तांबा और पारा आयन, हाइड्रैजाइन और हाइड्रॉक्सिलमाइन, फेनिलहाइड्रैजीन, सोडियम बिस्ल्फेट सहित अन्य शामिल हैं।
संरचना
ग्लूकोज ऑक्सीडेज एक डिमरिक प्रोटीन होता है जिसमें 80 केडीए के दो समान मोनोमर्स होते हैं, जो एक ही जीन द्वारा एन्कोडेड होते हैं, दो डाइसल्फ़ाइड पुलों द्वारा जुड़े होते हैं और जिनकी गतिशीलता एंजाइम के उत्प्रेरक तंत्र में शामिल होती है।
जीव के आधार पर, होमोडीमर का औसत आणविक भार 130 और 175 केडीए के बीच भिन्न होता है और प्रत्येक मोनोमर से जुड़ा होता है, गैर-सहसंयोजक बंधन के माध्यम से, एक फ्लेविन एडेनिन न्यूक्लियोटाइड (एफएडी), जो एक कोएंजाइम है जो उत्प्रेरक के दौरान एक इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्टर के रूप में कार्य करता है। ।
मोनोमर्स की संरचना
प्रकृति में पाए जाने वाले विभिन्न ग्लूकोसस ऑक्सीडेस के मोनोमर्स के विश्लेषण से पता चलता है कि वे दो अलग-अलग क्षेत्रों या डोमेन में विभाजित हैं: एक जो एफएडी से जुड़ता है और दूसरा जो ग्लूकोज से बांधता है।
FAD- बाइंडिंग डोमेन β-folded शीट्स से बना है, जबकि ग्लूकोज-बाइंडिंग डोमेन में 4 अल्फा हेलिकॉप्टर होते हैं, जो कई एंटीपैरल fold-fold शीट को सपोर्ट करते हैं।
ग्लाइकोसिलेशन
ए। निगर एंजाइम की स्थापना का उपयोग करते हुए किए गए पहले अध्ययनों से पता चलता है कि इस प्रोटीन का 20% ताजे वजन का अमीनो शर्करा से बना होता है और एक और 16-19% कार्बोहाइड्रेट से मेल खाता है, जिनमें से 80% से अधिक मैंगनीज अवशेष हैं एन- या ओ-ग्लाइकोसिडिक बांड द्वारा प्रोटीन से जुड़ा हुआ है।
यद्यपि ये कार्बोहाइड्रेट उत्प्रेरक के लिए आवश्यक नहीं हैं, लेकिन ऐसी रिपोर्टें हैं कि इन शर्करा के अवशेषों के उन्मूलन या हटाने से प्रोटीन की संरचनात्मक स्थिरता कम हो जाती है। यह घुलनशीलता और प्रोटीज के प्रतिरोध के कारण हो सकता है कि कार्बोहाइड्रेट की यह "परत" इस पर निर्भर करती है।
विशेषताएं
कवक और कीड़ों में, जैसा कि चर्चा की गई है, ग्लूकोज ऑक्सीडेज हाइड्रोजन पेरोक्साइड के स्थायी उत्पादन के माध्यम से ऑक्सीडेटिव तनाव के निरंतर स्रोत को बनाए रखते हुए रोगजनक कवक और बैक्टीरिया के खिलाफ एक आवश्यक रक्षा कार्य करता है।
ग्लूकोज ऑक्सीडेज एंजाइम के अन्य सामान्य कार्यों के बारे में बात करना इतना सरल नहीं है, क्योंकि इसे व्यक्त करने वाले विभिन्न जीवों में बहुत विशेष उपयोगिताओं हैं। उदाहरण के लिए, मधुमक्खियों में, हाइपोफेरीन्जियल ग्रंथियों से लार में इसका स्राव शहद के संरक्षण में योगदान देता है।
अन्य कीड़ों में, जीवन चक्र के चरण के आधार पर, यह अंतर्वर्धित भोजन के कीटाणुशोधन और पौधों की रक्षा प्रणालियों के दमन में काम करता है (जब यह उदाहरण के लिए फाइटोफैगस कीड़े की बात आती है)।
कई कवक के लिए, यह हाइड्रोजन पेरोक्साइड के गठन के लिए एक महत्वपूर्ण एंजाइम है जो लिग्निन के क्षरण को बढ़ावा देता है। बदले में, अन्य प्रकार के कवक के लिए यह केवल एक जीवाणुरोधी और एंटिफंगल रक्षा प्रणाली है।
उद्योग में कार्य
औद्योगिक क्षेत्र में, ग्लूकोज ऑक्सीडेज का कई तरीकों से शोषण किया गया है, जिनके बीच हम निर्दिष्ट कर सकते हैं:
- खाद्य प्रसंस्करण के दौरान एक योजक के रूप में, जहां यह खाद्य उत्पादों के एंटीऑक्सिडेंट, परिरक्षक और स्टेबलाइजर के रूप में काम करता है।
- डेयरी डेरिवेटिव के संरक्षण में, जहां यह रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में काम करता है।
- इसका उपयोग अंडे के पाउडर के ग्लूकोज के उन्मूलन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उत्पादन के दौरान किया जाता है जो सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकता है।
- यह कम शराब की मदिरा के उत्पादन में भी उपयोगी है। यह किण्वन के लिए उपयोग किए जाने वाले रस में मौजूद ग्लूकोज का उपभोग करने की अपनी क्षमता के कारण है।
- ग्लूकोज एसिड, ग्लूकोज ऑक्सीडेज द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के द्वितीयक उत्पादों में से एक, कपड़ा की रंगाई के लिए, धातु की सतहों की सफाई के लिए, खाद्य योज्य के रूप में, डिटर्जेंट में एक योज्य के रूप में और यहां तक कि दवाओं और सौंदर्य प्रसाधनों में भी इस्तेमाल किया जाता है।
ग्लूकोज सेंसर
विभिन्न स्थितियों के तहत ग्लूकोज एकाग्रता की गणना करने के लिए विभिन्न परीक्षण हैं जो एक विशिष्ट समर्थन पर एंजाइम ग्लूकोज ऑक्सीडेज के स्थिरीकरण पर आधारित हैं।
उद्योग में तीन प्रकार के assays डिज़ाइन किए गए हैं जो इस एंजाइम को बायोसेंसर के रूप में उपयोग करते हैं और उनके बीच के अंतर ग्लूकोज और / या ऑक्सीजन की खपत का पता लगाने वाले सिस्टम या हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उत्पादन के सापेक्ष हैं।
खाद्य उद्योग में उनकी उपयोगिता के अलावा, रक्त और मूत्र जैसे शरीर के तरल पदार्थों में ग्लूकोज की मात्रा निर्धारित करने के लिए ग्लूकोज बायोसेंसर का उपयोग किया जाता है। ये आमतौर पर पैथोलॉजिकल और अन्य शारीरिक स्थितियों का पता लगाने के लिए नियमित परीक्षण हैं।
संदर्भ
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