Ukr.Biochem.J. 2013; Том 85, № 5, вересень-жовтень, c. 17-26
doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj85.05.017
Субстратна специфічність α-L-рамнозидаз Cryptococcus albidus і Eupenicillium erubescens
О. В. Гудзенко, Л. Д. Варбанець
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, Київ;
e-mail: varbanets@serv.imv.kiev.ua
Досліджено субстратну специфічність α-L-рамнозидаз Cryptococcus аlbidus та Eupenicillium еrubescens. Показано, що ензими здатні гідролізувати синтетичні (n-нітрофенільні похідні моносахаридів) і природні (нарингін, неогесперидин) субстрати. α-L-Рамнозидази діяли на природні субстрати досить ефективно, причому препарат, одержаний з E. erubescens, характеризується вищими значеннями Vmax, ніж ензим C. albidus. Але α-L-рамнозидаза C. albidus виявляє більшу спорідненість до нарингіну і неогесперидину, ніж ензим E. erubescens (Km 0,77 і 3,3 мМ та 5,0 і 3,0 мМ відповідно). Щодо синтетичних похідних моносахаридів, то обидва ензими виявляють вузьку специфічність до природи глікону: α-L-рамнозидаза E. erubescens – прискорює розщеплення тільки n-нітрофеніл-α-L-рамнопіранозиду, Km становить 1,0 мМ, Vmax 120 мкмоль/хв/мг протеїну), а C. albidus – лише n-нітрофеніл-β-D-глюкопіранозиду (Km = 10 мМ, Vmax 5 мкмоль/хв/мг протеїну). Отже, показано, що ензимним препаратам E. erubescens та C. albidus притаманна вельми вузька субстратна специфічність. Здатність препаратів α-L-рамнозидаз E. erubescens і C. albidus гідролізувати природні субстрати: нарингін та неогесперидин свідчить про їхню специфічність дії до α-1,2-зв’язаної L-рамнози. На основі цих даних можна прогнозувати використання α-L-рамнозидаз E. erubescens і C. albidus в різних галузях промисловості, зокрема харчовій. Це підтверджується також тим, що досліджувані α-L-рамнозидази є стабільними за 20%-ї концентрації етанолу та 500 мМ глюкози в реакційній суміші.
Ключові слова: α-L-рамнозидази Cryptococcus albidus і Eupenicillium erubescens, вплив глюкози та етанолу на активність α-L-рамнозидази, нарингін, неогесперидин, субстратна специфічність
Посилання:
- Henrissat B. A classification of glycosyl hydrolases based on amino acid sequence similarities. Biochem J. 1991 Dec 1;280(Pt 2):309-16. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Henrissat B, Davies G. Structural and sequence-based classification of glycoside hydrolases. Curr Opin Struct Biol. 1997 Oct;7(5):637-44. Review. PubMed, CrossRef
- Liu T, Yu H, Zhang C, Lu M, Piao Y, Ohba M, Tang M, Yuan X, Wei S, Wang K, Ma A, Feng X, Qin S, Mukai C, Tsuji A, Jin F. Aspergillus niger DLFCC-90 rhamnoside hydrolase, a new type of flavonoid glycoside hydrolase. Appl Environ Microbiol. 2012 Jul;78(13):4752-4. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- González-Barrio R, Trindade LM, Manzanares P, de Graaff LH, Tomás-Barberán FA, Espín JC. Production of bioavailable flavonoid glucosides in fruit juices and green tea by use of fungal alpha-L-rhamnosidases. J Agric Food Chem. 2004 Oct 6;52(20):6136-42. PubMed, CrossRef
- Takatsu T, Takahashi S, Takamatsu Y, Shioiri T, Iwado S, Haneishi T. Chloropolysporins A, B and C, novel glycopeptide antibiotics from Faenia interjecta sp. nov. IV. Partially deglycosylated derivatives. J Antibiot (Tokyo). 1987 Jul;40(7):941-5. PubMed, CrossRef
- Yadav V, Yadav PK, Yadav S, Yadav KDS. α-l-Rhamnosidase: A review. Process Biochemistry. 2010 Aug;45(8):1226-1235. CrossRef
- Soria F, Ellenrieder G, Oliveira GB, Cabrera M, Carvalho LB Jr. α-L-rhamnosidase of Aspergillus terreus immobilized on ferromagnetic supports. Appl Microbiol Biotechnol. 2012 Feb;93(3):1127-34. PubMed, CrossRef
- Del Nobile MA, Piergovanni L, Buonocore GG, Fava P, Puglisi ML, Nicolais L. Naringinase immobilization in polymeric films Intended for food packaging applications. J Food Sci. 2003 Aug;68(6):2046-2049. CrossRef
- Di Lazzaro A, Morana A, Schiraldi C, Martino A, Ponzone C, De Rosa M. An enzymatic process for the production of the pharmacologically active glycoside desglucodesrhamnoruscin from Ruscus aculeatus L. J Mol Catalysis B: Enzymatic. 2001 Jan;11(4-6):307–314. CrossRef
- Varbanets LD, Borzova NV. Glycosydases of microorganisms and methods of their investigations. Kyiv: Naukova dumka, 2010. 437 p.
- Erlund I. Review of the flavonoids quercetin, hesperetin, and naringenin. Dietary sources, bioactivities, bioavailability, and epidemiology. Nutr Res. 2004 Oct;24(10):851–874. CrossRef
- Hudzenko EV, Borzova NV, Varbanets’ LD. Optimization of cultivation conditions of alpha-L-rhamnosidases producers– representatives of different taxonomic groups of microorganisms. Mikrobiol Zhurn. 2011 May-Jun;73(3):46-53. Ukrainian. PubMed
- Gudzenko EV, Varbanets LD. Purification and physico-chemical properties of Eupenicillium erubescens alpha-L-rhamnosidase. Mikrobiol Zhurn. 2012 Mar-Apr;74(2):14-21. Russian. PubMed
- Gudzenko EV, Varbanets LD. Purification and physico-chemical properties of Cryptococcus albidus 1001 alpha-L-rhamnosidase. Mikrobiol Zhurn. 2012 Nov-Dec;74(6):16-23. Russian. PubMed
- Romero C, Manjón A, Bastida J, Iborra JL. A method for assaying the rhamnosidase activity of naringinase. Anal Biochem. 1985 Sep;149(2):566-71. PubMed, CrossRef
- Davis DW. Determination of flavonones in citrus juice. Anal Biochem. 1947;19(1):46-48.
- Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem. 1951 Nov;193(1):265-75. PubMed
- Dixon M, Webb E. Enzymes. M.: Mir, 1982; 1: 235 p.
- Lakin GF. Biometrics. Moscow: Vysshaya Shkola, 1990. 352 p.
- Manzanares P., Valles S., Ramon D., Orejas M. α-L-rhamnosidase: old and new insights. Industrial Enzymes, Springer, 2007. Р. 117-140. CrossRef
- Rzaeva OM. α-L-рамнозидаза Penicillium commune 266. Avtoref. Dis. … Kand. Biol. Nauk: 03.00.07 / Rzaeva Olga Mykolaivna. Danylo Zabolotny Zabolotny Institute of Microbiology and Virology. Kiyv, 2007. 21 p.
- Abbate E, Palmeri R, Todaro A, Blanco R, Spagna G. Production of a α-L-rhamnosidase from Aspergillus terreus using citrus solid waste as inducer for application in juice industry. Chem Eng Transact. 2012;27:253-258.
- Michlmayr H, Brandes W, Eder R, Schümann C, del Hierro AM, Kulbe KD. Characterization of two distinct glycosyl hydrolase family 78 alpha-L-rhamnosidases from Pediococcus acidilactici. Appl Environ Microbiol. 2011 Sep;77(18):6524-30. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Yanai T, Sato M. Purification and characterization of an alpha-L-rhamnosidase from Pichia angusta X349. Biosci Biotechnol Biochem. 2000 Oct;64(10):2179-85. PubMed, CrossRef
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.







