Alpha-amylase

Alfa-amilaza (a-amilaza) — bu ferment (EC 3.2.1.1) kraxmal va glikogen kabi yirik alfa bogʻlangan polisaxaridlarning alfa bogʻlarini gidrolizlaydi, ularning qisqaroq zanjirlari, dekstrinlar va maltozalarni hosil qiladi. Bu odamlarda va boshqa sutemizuvchilarda topilgan amilazaning asosiy shaklidir. U oziq-ovqat zahirasi sifatida kraxmalli urugʻlarda ham mavjud va koʻplab zamburugʻlar tomonidan ishlab chiqariladi. Bu glikozid gidrolaza oilasining 13-aʼzosi.

Inson biologiyasida 
Koʻp toʻqimalarda topilgan boʻlsa-da, amilaza oshqozon osti bezi shirasi va soʻlak tarkibidan eng koʻp ajralib chiqariladi. Ular izoelektrik fokuslashda boshqacha yoʻl tutishadi va maxsus monoklonal antikorlar yordamida sinovda ham ajratilishi mumkin. Odamlarda barcha amilaza izoformalari 1p21-xromosoma bilan bogʻlanadi (qarang: AMY1A).

Soʻlak amilazasi (ptialin) 
Amilaza soʻlak tarkibida mavjud va kraxmalni maltoza va dekstringa parchalaydi. Amilazaning bu shakli „ptyalin“  deb ham ataladi, uni shved kimyogari Yons Yakob Berselius kashf etgan va nomlagan. Bu nom yunoncha pōō (tupuraman) soʻzidan kelib chiqqan, chunki modda tupurikdan tarkibidan ajratib olingan. U yirik, erimaydigan kraxmal molekulalarini eruvchan kraxmallarga (amilodekstrin, eritrodekstrin va akrodekstrin) parchalaydi, bu esa ketma-ket kichikroq kraxmallar va oxir-oqibat maltoza hosil boʻlishi bilan yakunlanadi. Ptialin chiziqli a-(1,4) glikozid bogʻlanishlarga taʼsir qiladi, ammo birikma gidrolizi tarmoqlangan mahsulotlarga taʼsir qiluvchi fermentni talab qiladi. Soʻlak amilazasi oshqozon kislotasi bilan oshqozonda inaktivlanadi. pH 3,3 ga sozlangan meʼda shirasida ptialin 20 daqiqada 37 °C da toʻliq faolsizlandi. Aksincha, amilaza faolligining 50 % pH 4.3 da meʼda shirasining 150 daqiqa taʼsiridan keyin saqlanib qolgan. Kraxmal, ptialin uchun substrat va mahsulot (glyukozaning qisqa zanjirlari) uni oshqozon kislotasi tomonidan inaktivatsiyadan qisman himoya qilishga qodir. pH 3,0 da buferga qoʻshilgan ptialin 120 daqiqada toʻliq inaktivatsiyaga uchraydi; ammo, 0,1 % darajada kraxmal qoʻshilishi 10 % faollikni qoldiradi va kraxmalning 1 % qoʻshilishi 120 daqiqada qolgan faollikning taxminan 40 % ga olib keldi.

Ptialin uchun optimal sharoitlar 

 Optimal pH — 7,0
 Inson tanasining harorati 
 Baʼzi anionlar va aktivatorlarning mavjudligi:
 Xlorid va bromid — eng samarali
 Yodid — kamroq samarali
 Sulfat va fosfat — eng kam samarali

Inson soʻlak amilazasining genetik oʻzgarishi 
Soʻlak amilaza geni evolyutsiya jarayonida duplikatsiyaga uchradi va DNK gibridizatsiyasi tadqiqotlari shuni koʻrsatadiki, koʻp odamlarda genning bir nechta tandem takrorlanishi mavjud. Gen nusxalari soni soʻlak amilaza darajasiga bogʻliq boʻlib, inson amilazasiga antikorlardan foydalangan holda oqsil tahlillari bilan oʻlchanadi. Gen nusxasi soni yuqori kraxmalli dietalarning aniq evolyutsion taʼsiri bilan bogʻliq. Masalan, yaponiyalik odamda amilaza genining 14 nusxasi (10 nusxali bitta allel va toʻrt nusxali ikkinchi allel) mavjud edi. Yapon dietasi anʼanaviy ravishda koʻp miqdorda guruch kraxmalini oʻz ichiga oladi. Bundan farqli oʻlaroq, Biaka shaxsi olti nusxani (har bir allelda uchta nusxa) olib yurgan. Biaka anʼanaviy ravishda kam kraxmalli dietani isteʼmol qilgan tropik oʻrmon ovchilaridir. Perri va uning hamkasblari soʻlak amilazasi genining koʻpaygan nusxalari soni inson evolyutsiyasi davrida kraxmalli dietaga oʻtish bilan omon qolishni kuchaytirgan boʻlishi mumkinligini taxmin qilishdi.

Pankreatik amilaza 
Oshqozon osti bezi a-amilaza amilozaning a(1-4) glikozid aloqalarini tasodifiy ravishda ajratib, dekstrin, maltoza yoki maltotrioza hosil qiladi. Anomerik konfiguratsiyani saqlab qolish bilan ikki marta deplasman mexanizmini qabul qiladi. Odamlarda soʻlak amilazasi uning nusxasidan paydo boʻlgan.

Patologiyada 
Amilaza testini oʻtkazish lipazdan koʻra osonroqdir, bu esa pankreatitni aniqlash va kuzatish uchun ishlatiladigan asosiy testdir. Tibbiy laboratoriyalar odatda oshqozon osti bezi amilazasini yoki umumiy amilazasini oʻlchaydilar. Agar faqat oshqozon osti bezi amilazasini oʻlchagan boʻlsa, parotit yoki boshqa soʻlak bezining shikastlanishi bilan oʻsish qayd etilmaydi.

Biroq, oz miqdorda mavjud boʻlganligi sababli, bu oʻlchov uchun qon namunasini olishda vaqt juda muhimdir. Qonni pankreatit ogʻrigʻidan keyin darhol olish kerak, aks holda u buyraklar tomonidan tez chiqariladi.

Soʻlak a-amilaza stress uchun biomarker sifatida va simpatik asab tizimining (SNS) faolligining surrogat belgisi sifatida ishlatilgan, bu qon olishni talab qilmaydi.

Izoh 
Odamlarda plazma kontsentratsiyasining ortishi quyidagilardan iborat:

 Soʻlak shikastlanishi (shu jumladan anestetik intubatsiya)
 Parotit — soʻlak bezlarining yalligʻlanishi tufayli
 Pankreatit — amilaza ishlab chiqaradigan hujayralarning shikastlanishi tufayli
 Buyrak yetishmovchiligi — ekskretsiyaning kamayishi tufayli

Umumiy amilaza koʻrsatkichlari meʼyorning yuqori chegarasi (ULN) 10 baravar yuqori pankreatitdan dalolat beradi. 5 dan 10 martagacha ULN koʻrsatkichi ileus yoki oʻn ikki barmoqli ichak kasalligi yoki buyrak yetishmovchiligini koʻrsatishi mumkin va pastroq balandliklar odatda soʻlak bezlari kasalliklarida uchraydi.

Genlar 

 soʻlak — AMY1A, AMY1B, AMY1C
 oshqozon osti bezi — AMY2A, AMY2B

Don tarkibida 
Dondagi a-amilaza faolligi, masalan, Hagberg-Pertenning tushish soni, unib chiqqan niholni baholash uchun test yoki Phadebas usuli bilan oʻlchanadi. Masalan, bugʻdoyda uchraydi.

Sanoatda foydalanish 
A-amilaza etanol ishlab chiqarishda don tarkibidagi kraxmallarni fermentativ shakarga aylantirish uchun ishlatiladi.

Yuqori fruktozali makkajoʻxori siropini ishlab chiqarishdagi birinchi qadam makkajoʻxori kraxmalini a-amilaza bilan parchalash boʻlib, oligosakkaridlarning qisqaroq zanjirlarini hosil qiladi.

Bacillus licheniformis dan olingan „Termamyl“ deb nomlangan a-amilaza baʼzi yuvish vositalarida, ayniqsa idishlarni yuvish va kraxmalni olib tashlashda ham qoʻllaniladi.

Tibbiyotda foydalanish imkoniyati 
A-amilaza hujayradan tashqari polimerik moddaning (EPS) strukturaviy, matritsali ekzopolisaxaridlari ichidagi a-(1-4) glikozid aloqalarini gidrolizlash orqali polimikrobiyal bakterial biofillarni parchalash samaradorligini koʻrsatdi.

Buferni ingibitorlik qilish 
Tris molekulasi bir qator bakteriali a-amilazalarni igibirlaydi,, shuning uchun ular tris buferida ishlatilmasligi kerak.

Aniqlik 
A-amilaza faolligini aniqlash uchun bir nechta usullar mavjud va turli sohalar turli usullarga tayanadi. Kraxmal yod testi, yod testining rivojlanishi rang oʻzgarishiga asoslanadi, chunki a-amilaza kraxmalni buzadi va koʻp hollarda qoʻllaniladi. Shunga oʻxshash, ammo sanoatda ishlab chiqarilgan test — bu Phadebas amilaza testi boʻlib, u yuvish vositalari, turli xil un, don va solodli oziq-ovqatlar va sud biologiyasi kabi koʻplab sohalarda sifatli va miqdoriy test sifatida ishlatiladi.

Amilazaning oʻzgartirilgan kolorimetrik mikrodeterminatsiyasi tasvirlangan, unda kraxmalning hazm boʻlishi kraxmal-yod rangining pasayishi bilan oʻlchanadi.

Domen arxitekturasi 
A-amilazalar bir qator aniq oqsil domenlarini oʻz ichiga oladi. Katalitik domen sakkiz zanjirli alfa/beta barreldan iborat tuzilishga ega boʻlib, u faol joyni oʻz ichiga oladi, beta 3 va alfa spiral 3 oʻrtasida chiqadigan ~ 70 aminokislotali kaltsiyni bogʻlovchi domen va karboksil-terminal bilan uziladi. Asosiy beta-barrel domeni. Bir nechta alfa-amilazalar odatda C terminalida beta-varaq domenini oʻz ichiga oladi. Bu domen besh qatorli antiparallel beta-varaq sifatida tashkil etilgan. Bir nechta alfa-amilazalar odatda C terminalida toʻliq beta domenini oʻz ichiga oladi.

Yana qarang 

 Ovqat hazm qilish fermenti

Manbalar

Havolalar 

 Alfa-amilaza oqsili
 alpha-Amylase Tibbiyot
Amilaza
Fermentlar
Fermentlar ingibitorlar
Pages with unreviewed translations