|
||||
|
Οι S-μεταφοράσες του γλουταθείου (GSTs) αποτελούν μια μεγάλη οικογένεια διμερών πρωτεϊνών που καταλύουν την συμπύκνωση
του τριπεπτιδίου του γλουταθείου (GSH) με μεγάλη ποικιλία υδρόφοβων υποστρωμάτων με δραστικό ηλεκτρονιόφιλο
κέντρο. Τα ένζυμα αυτά απαντούν σε όλους τους οργανισμούς και αποτελούν το
σημαντικότερο μηχανισμό αποτοξίνωσης του κυττάρου από μικροβιακές τοξίνες,
ξενοβιοτικές και ενδογενείς ηλεκτρονιόφιλες τοξικές ουσίες, μέσω συμπύκνωσης
τους με το γλουταθείο. Τα προϊόντα συμπύκνωσης είναι περισσότερο υδρόφιλα και
μη τοξικά, οπότε και αποβάλλονται από το κύτταρο μέσω της δράσης ενός ενζύμου
(ATPασης). |
Σχηματική αναπαράσταση της στερεοδομής του
ενζύμου S-μεταφοράση του γλουταθείου (GST). |
|||
Οι GSTs από φυτά έχουν χαρακτηριστεί και μελετηθεί λεπτομερώς, αφού συμμετέχουν στην
αποτοξίνωση του κυττάρου από ζιζανιοκτόνα και συνεπώς στην ενίσχυση της
ανθεκτικότητας του φυτού έναντι αυτών. Στον αραβόσιτο έχουν εντοπιστεί οι
δραστικότερες μορφές GST. Στη
δράση τους οφείλεται η υψηλή ανθεκτικότητα που εμφανίζει το φυτό έναντι των
χλωροτριαζινικών και χλωροακετανυλιδικών ζιζανιοκτόνων όπως τα atrazine, alachlor και metolachlor. Μελέτη του ενζύμου αυτού στο Εργαστήριο
Ενζυμικής Τεχνολογίας, χρησιμοποιώντας μεθόδους πρωτεϊνικής χημείας, ενζυμικής
κινητικής και μοριακής μοντελοποίησης σε Η/Υ (βιοϋπολογιστικής), έδωσε
πληροφορίες και απαντήσεις σχετικά με τον καταλυτικό μηχανισμό και την μοριακή
βάση της ενζυμικής εκλεκτικότητας έναντι των προαναφερθέντων ζιζανιοκτόνων.
Γνώση των ανωτέρω μας έχει δώσει τη δυνατότητα, χρησιμοποιώντας μεθόδους
πρωτεϊνικής μηχανικής, του ανασχεδιασμού της καταλυτικής περιοχής του ενζύμου
και την αύξηση της συγγένειας και τηςκαταλυτικής δραστικότητας για τα
προαναφερθέντα ζιζανιοκτόνα.
|
Διάγραμμα της καταλυτικής περιοχής της S-μεταφοράση του γλουταθείου. H μετάλλαξη Asn49Ala έχει ως αποτέλεσμα την επαγωγή
αλλοστερικών φαινομένων στο ένζυμο και την αύξηση της συγγένειας του με το
υπόστρωμα κατά 75-φορές [B10]. |
