Гликозидазы α-галактозидазы [К.Ф. 3.2.1.22] - широко распространённая группа ферментов. Они представленны почти у весх эукариот, у многих бактерий и почти отсутствуют у архей. Экстремальные (температура, pH, йонная сила) экологические ниши, в которых живут большинство архей обычно не содержат существенного количества углеводов. Как результат, геномы архей как правило очень обеднены (или вовсе лишены) генами, кодирующими гликозидазы. Большинство известных α-галактозидаз на основе гомологии отнесены к одному из двух семейств - GH27 или GH36, которые находятся в отдалённом родстве. В составе этих двух семейств белков археи в настоящее время представленны лишь гипотетическим белком (ORF) из двух видов рода Sulfolobus.
В рассматриваемой работе авторы исследовали уникального представителя семейства GH36 архейного происхождения. Изучался фермент как из Sulfolobus solfataricus, так и из Sulfolobus tokodaii. Показано, что белок является типичной α-галактозидазой, расщепляющей pNPG (para-nitrophenol-α-D-galactopyranoside). Из синтетических субстратов также проявляет активность на pNP-β-L-arabinopyranoside, но очень высокая Km позволяет предполагать, что эта активность не имеет биологического значения. Из природных субстратов фермент способен расщеплять α-галактозиды: мелибиозу (2.6 U/mg), раффинозу (2.9 U/mg) и стахиозу (1.2 U/mg). Исследован ряд биохимических свойств фермента. Обсуждается филогения α-галактозидаз семейств GH27 и GH36, а также возможное строение их активного центра.
Результаты работы указывают на вероятный горизонтальный перенос α-галактозидазного гена в археи рода Sulfolobus, в пределах которого он представлен не у всех видов. Происхождение этого гена определить пока не представляется возможным. Однако, исходя из топологии филогенетического древа нельзя исключать и альтернативную возможность: Sulfolobus может быть уникальным организмом, сохранившим α-галактозидазный ген, утраченный остальными археями. Наиболее близкие биохимически охарактеризованные гомологи этого белка - α-галактозидазы и α-галактозил-трансферазы цветковых растений.
По материалам статьи: Stan J. J. Brouns, Nicole Smits, Hao Wu, Ambrosius P. L. Snijders, Phillip C. Wright, Willem M. de Vos, and John van der Oost. Identification of a Novel α-Galactosidase from the Hyperthermophilic Archaeon Sulfolobus solfataricus. J. Bacteriol. 2006;188 2392-2399. Абстракт
категория - 2