Language
Country/Area
No result found
Bạn có biết tại sao lysinase ở động vật và thực vật có cấu trúc tương tự nhưng chức năng lại khác nhau không?
Leucyl aminopeptidase (LAPs) là một enzyme hiện diện rộng rãi trong các giới sinh học khác nhau. Chức năng chính của nó là xúc tác quá trình thủy phân các axit amin đầu tận cùng của chuỗi peptide và protein. Điều đáng ngạc nhiên là mặc dù enzyme lysinase ở động vật và thực vật có nhiều điểm tương đồng về cấu trúc nhưng chúng lại cho thấy sự khác biệt đáng kể về chức năng sinh học và cơ chế phản ứng.
Cấu trúc enzyme và vị trí hoạt động
Lysinase cần các cation kim loại hóa trị hai để hoạt động enzyme, điều này đúng ở cả LAP động vật và thực vật. Các enzyme này có hoạt tính cao nhất ở pH 8 và 60°C. Các vị trí hoạt động của LAP có cấu trúc tương tự nhau. Ví dụ, các nghiên cứu đã xác nhận sự giống nhau giữa các vị trí hoạt động của lysinase gia súc và E. coli PepA.
Các enzyme này dựa vào các ion kim loại như Mn2+, Mg2+ và Zn2+ trong quá trình xúc tác và các ion này Enzyme thường tồn tại dưới dạng hexamer trong cơ thể.
Sự khác biệt về chức năng sinh học
Theo truyền thống, LAP-A được xem là gen giữ nhà gián tiếp quan trọng đối với quá trình luân chuyển protein. Tuy nhiên, khi nghiên cứu tiến triển, người ta phát hiện ra rằng enzyme này đóng vai trò điều tiết trong phản ứng miễn dịch của cây cà chua.
Cơ sở phản ứng miễn dịch của thực vật
Thực vật phải có khả năng phản ứng nhanh chóng với các stress sinh học và phi sinh học, chẳng hạn như sự tấn công của mầm bệnh hoặc sự xâm nhập của côn trùng. Trong những điều kiện này, thực vật bắt đầu các con đường truyền tín hiệu cụ thể. Ví dụ, tổn thương mô do côn trùng nhai như giun sừng thuốc lá kích hoạt con đường axit octacarbonic để tổng hợp nhiều loại phân tử tín hiệu, sau đó điều chỉnh sự biểu hiện của các gen liên quan.
Vai trò của con đường axit octacarbonic
LAP-A, là sản phẩm của con đường axit octacarbonic, đóng vai trò điều tiết trong việc duy trì và mở rộng các phản ứng tổn thương thực vật.
Ví dụ, trong một loạt thí nghiệm, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi gen LAP-A bị bất hoạt, những cây cà chua bị thương có khả năng chống lại sự phá hủy của côn trùng kém hơn đáng kể và sự biểu hiện của các gen muộn của chúng cũng bị ức chế so với cây dại- loại thực vật.
Chức năng điều hòa thẩm thấu
Điều đáng chú ý là LAP cũng được biểu hiện ở một số sinh vật biển và mục đích chính của nó là để đối phó với mối đe dọa về áp suất thẩm thấu trong môi trường có hàm lượng muối cao. Để duy trì nồng độ axit amin nội bào, dưới tín hiệu nguy hiểm của lượng muối cao, các enzyme này bắt đầu xúc tác protein để giải phóng axit amin vào tế bào.
Kết luận
Tóm lại, mặc dù enzyme lysinase ở động vật và thực vật có những điểm tương đồng về cấu trúc đáng chú ý nhưng chúng lại biểu hiện những đặc tính hoàn toàn khác nhau về chức năng và cơ chế sinh lý. Hiện tượng này đã khơi dậy suy nghĩ sâu sắc của chúng ta về quá trình tiến hóa của sự sống và cơ chế sinh hóa của nó. Bạn có nghĩ rằng những khác biệt nhỏ về cấu trúc này gợi ý về khả năng vô hạn của các dạng sống trong việc thích nghi với môi trường không?
