ザイモリャーゼ

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導入

真菌および酵母細胞壁の消化は、免疫蛍光、形質転換、タンパク質精製、スフェロプラスト形成など、多くの実験手順において必要なプロトコルの一部です。この消化を達成するために、Zymolyaseのような溶解酵素が日常的に使用されます。Zymolyaseは、酵母の細胞壁を分解し、スフェロプラストを形成するために使用される酵素混合物です。Zymolyaseの重要な活性には、β-1,3-グルカンラミナリペンタオヒドロラーゼ活性とβ-1,3-グルカナーゼ活性が含まれます。Zymolyaseの一般的な供給源は、放線菌のArthrobacter luteusです。商業的なZymolyaseの供給源には、いくつかの残留プロテアーゼ活性がある場合があります。

供給源

Arthrobacter garciniaeの深層培養によって生成されたZymolyaseは、生きた酵母細胞の細胞壁に対して強力な溶解活性を持ち、さまざまな酵母細胞株のプロトプラストまたはプロトプラストを生成します。この酵素の溶解活性に必要な酵素は、β-1,3-グルカンコンブチャヒドロラーゼです。これは、β-1,3-結合で線状のグルコースポリマーを加水分解し、主要かつ最小の生成物単位としてコンブチャペンタサッカライドを特異的に放出します。

解糖

糖新生の第二段階は解糖です。生化学において、酵素的分解は、酵素がグルコースをピルビン酸に分解し、ATPおよびNADHを生成するプロセスを指します。これは、さまざまな生物におけるエネルギーを生成するためのグルコースの分解の一般的な代謝経路です。ピルビン酸は、酵素分解、糖新生、クエン酸回路、アミノ酸代謝を結びつける代謝ネットワークの重要なノードの一つです。さらなる酸化的異化が必要な場合、ピルビン酸はミトコンドリアに入り、クエン酸回路によって完全に酸化され、CO₂と水を生成します。一方、酵素分解によって生成されたNADHは呼吸鎖によって酸化され、ATPと水を生成します。これが異化の第三段階です。

応用

• プロトプラスト/スフェロプラストの準備
• 酵母細胞の融合
• 酵母細胞の形質転換
• 酵母遺伝学

関連疾患

• 糖尿病

インスリン信号に応じて、細胞はグルコースを取り込み、その後解糖を通じて分解され、血糖値が低下します。しかし、糖尿病における低インスリンレベルは高血糖を引き起こす可能性があり、血液中のグルコースレベルが上昇し、細胞が適切にグルコースを吸収できなくなります。この高血糖は、肝細胞によって糖新生を通じてさらに促進されます。肝細胞における解糖は、肝臓でのグルコースの生成を制御し、肝臓がグルコースを過剰に生成し、体によって分解されない場合、高血糖を引き起こす可能性があります。

• 遺伝性疾患

代謝経路の重要性から、解糖の変異は通常まれであり、発生するほとんどの変異は呼吸できない細胞をもたらし、早期に細胞死を引き起こします。しかし、いくつかの変異が見られ、その中で注目すべき例はピルビン酸キナーゼ欠損症で、慢性溶血性貧血を引き起こします。

• 癌

悪性腫瘍細胞は、非癌性組織の同等物よりも解糖を10倍速く行います。発展の過程で、限られた毛細血管のサポートは通常、腫瘍細胞内の低酸素（O2供給の減少）を引き起こします。したがって、これらの細胞はATP（アデノシン三リン酸）の解糖のような嫌気的代謝プロセスに依存します。一部の腫瘍細胞は特定の解糖酵素を過剰発現し、解糖の速度を高めます。解糖の増加は、体内の正常な保護プロセスであり、悪性変化は主にエネルギー代謝によって引き起こされる可能性があります。