말타아제 또한 α 글루코시다 아제, 말타아제 산, 글루코오스 인버, glucosidosucrasa, α 글루코 리소좀 또는 말타아제 - 글루코 아밀라제라고도 소화의 최종 단계에서 장 상피 세포에서 말토오스의 가수 분해를 담당하는 효소 전분
이는 하이드 롤라 제 부류, 특히 글루코스 잔기 사이의 α- 글루코 시드 결합을 끊을 수있는 글리코시다 제 하위 부류에 속한다 (EC. 3.2.1.20). 이 범주는 α-1,4 결합에 의해 연결된 말단 글리코 시드의 엑소 가수 분해에 대한 특이성을 갖는 여러 효소를 그룹화합니다.
말타아제 촉매 반응. 왼쪽에는 말토오스 분자가 있고 오른쪽에는 가수 분해로 인한 두 개의 포도당 분자가 있습니다 (출처 : Dapantazis .jpg via Wikimedia Commons)
일부 맥아는 다당류를 가수 분해 할 수 있지만 속도는 훨씬 느립니다. 일반적으로 말타아제의 작용 후 α-D- 글루코스 잔기가 방출되지만, 동일한 서브 클래스의 효소는 β- 글루칸을 가수 분해하여 β-D- 글루코스 잔기를 방출 할 수있다.
말타아제 효소의 존재는 1880 년에 처음 입증되었으며 현재는 포유류뿐만 아니라 효모 및 박테리아와 같은 미생물뿐만 아니라 많은 고등 식물과 곡물에도 존재하는 것으로 알려져 있습니다.
이러한 효소 활성의 중요성에 대한 예는 맥주와 빵의 생산을 담당하는 미생물 인 Saccharomyces cerevisiae와 관련이 있습니다. 이 유기체의 특징적인 발효제.
형질
포유류에서
Maltase는 장 브러시 세포의 막과 관련된 양친 매성 단백질입니다. 산성 말타아제로 알려진 이소 자임도 알려져 있으며, 리소좀에 위치하고 말 토스 및 α-1,4 결합뿐만 아니라 다른 기질에서 다양한 유형의 글리코 시드 결합을 가수 분해 할 수 있습니다. 두 효소 모두 많은 구조적 특성을 공유합니다.
리소좀 효소는 아미노산 길이가 약 952 개이며 N- 및 C- 말단에서 글리코 실화 및 펩티드 제거에 의해 번역 후 처리됩니다.
쥐와 돼지의 장에서 추출한 효소로 수행 한 연구에 따르면이 동물에서 효소는 일부 물리적 특성이 서로 다른 두 개의 하위 단위로 구성됩니다. 이들 2 개의 서브 유닛은 단백질 분해로 절단되는 동일한 폴리펩티드 전구체로부터 발생한다.
돼지와 쥐와 달리 인간의 효소는 두 개의 서브 유닛이 없지만 단일 고 분자량이며 고도로 글리코 실화됩니다 (N- 및 O- 글리코 실화에 의해).
효모에서
MAL62 유전자에 의해 암호화 된 효모 말타아제는 무게가 68kDa이며 단량체로 존재하고 광범위한 α- 글루코사이드를 가수 분해하는 세포질 단백질입니다.
효모에는 5 개의 다른 염색체의 텔 로머 영역에 암호화 된 5 개의 동종 효소가 있습니다. MAL 유전자의 각 코딩 유전자좌는 또한 마치 오페론 인 것처럼 퍼 미아 제 및 조절 단백질을 포함하여 말 토스 대사에 관여하는 모든 유전자의 유전자 복합체를 포함합니다.
식물에서
식물에 존재하는 효소는 50 ° C 이상의 온도에 민감하며 말타아제는 발아 및 비 발아 곡물에서 대량으로 발생합니다.
또한 전분이 분해되는 동안이 효소는 다른 올리고당에 작용하지 않기 때문에 말토오스에 특이 적이지만 항상 포도당 형성으로 끝납니다.
합성
포유류에서
인간 장 말타아제는 단일 폴리 펩타이드 사슬로 합성됩니다. 만노스 잔기가 풍부한 탄수화물은 글리코 실화에 의해 동시 번역 적으로 추가되며, 이는 단백질 분해로부터 서열을 보호하는 것으로 보입니다.
이 효소의 생생성에 관한 연구는 그것이 소포체의 "막 결합"상태에서 고 분자량 분자로 조립되고 이후에 췌장 효소에 의해 처리되고 "재 당화"됨을 입증합니다. 골지 복합체.
효모에서
효모에는 5 개의 다른 염색체의 텔 로머 영역에 암호화 된 5 개의 동종 효소가 있습니다. MAL 유전자의 각 코딩 유전자좌는 또한 퍼 미아 제 및 조절 단백질을 포함하여 말토오스 대사에 관여하는 모든 유전자의 유전자 복합체를 포함합니다.
박테리아에서
E. coli와 같은 박테리아의 말토오스 대사 시스템은 유당 시스템과 매우 유사하며, 특히 기질에서 조절, 운반체 및 효소 활성 단백질 (말타아제)의 합성을 담당하는 오페론의 유전 적 조직에서 ).
풍모
말타아제와 같은 효소의 존재가 검출 된 대부분의 유기체에서이 효소는 동일한 역할을합니다. 즉,보다 쉽게 대사되는 가용성 탄수화물 제품을 얻기 위해 말토오스와 같은 이당류를 분해하는 것입니다.
포유류의 장에서 말타아제는 전분 분해의 마지막 단계에서 중요한 역할을합니다. 이 효소의 결핍은 일반적으로 글리코겐 저장과 관련된 유형 II 글리코겐 증과 같은 조건에서 볼 수 있습니다.
박테리아와 효모에서 이러한 유형의 효소에 의해 촉매되는 반응은 발효 목적이든 아니든 해당 과정에 들어가는 포도당 형태의 중요한 에너지 원을 나타냅니다.
식물에서 말타아제는 아밀라제와 함께 "자고있는"종자에서 배유의 분해에 참여하며, 이는 발아의 전제 조건으로 식물 성장 조절 호르몬 인 지베렐린에 의해 활성화됩니다.
또한, 낮 동안 일시적으로 전분을 생산하는 많은 식물은 밤에 대사 과정에서 중간체의 분해에 기여하는 특정 맥아를 가지고 있으며, 엽록체는 이러한 유기체의 주요 맥아당 저장 위치 인 것으로 밝혀졌습니다.
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