Glykosidaasit

Glykosidaasit eli glykosidihydrolaasit tai glykosyylihydrolaasit ovat ryhmä hydrolaaseihin kuuluvia entsyymejä. Nämä entsyymit sekä hydrolysoivat että muodostavat polysakkaridien glykosidisidoksia. Glykosidaaseja esiintyy kaikissa eliöryhmissä ja niitä ovat muun muassa amylaasi, disakkaridaasit, invertaasi, lysotsyymi, neuraminidaasi ja sellulaasit. Glykosidaasien EC-numero on 3.2.1.x. Glykosidaaseja käytetään muun muassa elintarviketeollisuudessa ja orgaanisen kemian synteeseissä.

Glykosidaasien luokittelu
Glykosidaasit voidaan luokitella endo- tai eksoglykosidaaseihin hydrolyysipaikan perusteella. Eksoglykosidaasit hydrolysoivat vain polysakkaridiketjun päissä olevia glykosidisidoksia, kun taas endoglykosidaasit hydrolysoivat polysakkaridiketjun keskellä olevia glykosidisia sidoksia. 

Glykosidaasit voidaan luokitella myös niiden katalysoiman reaktion mekanismin perusteella stereokemian säilyttäviin tai invertoiviin glykosidaaseihin. Stereokemian eli anomeerin säilyttävät glykosidaasit pitävät glykosidisen hiilen stereokemian samana, mikä se oli alkuperäisessä polysakkaridissa, ja invertoivat entsyymit kääntävät sen. Invertoivien glykosidaasien aktiivisen kohdan aminohapot toimivat happo-emäs-katalyytteinä. Negatiivisesti varautunut karboksyyliryhmä vastaanottaa vedeltä protonin, mikä tekee siitä nukleofiilisemman hydroksidi-ionin. Tämä ioni reagoi glykosidisen sidoksen hiilen kanssa nukleofiilisella substituutiolla, jolloin stereokemia kääntyy. Stereokemian säilyttävillä glykosidaaseilla tämä inversio tapahtuu kahdesti, jolloin lopputuloksena on alkuperäisen stereokemian säilyminen.

Invertoivien glykosidaasien reaktiomekanismi on seuraava:

Stereokemian säilyttävät glykosidaasit katalysoivat reaktiota seuraavasti:

Glykosidaasien inhibiittorit
Glykosidaasien virheellisen toiminnan on havaittu olevan yksi tekijöistä muun muassa Alzheimerin taudissa, eräissä syövissä ja perinnöllisissä sairauksissa. Niillä voi olla käyttöä myös virustautien hoidossa sekä maatalouskemikaaleina. Monet alkaloidit ovat glykosidaasien inhibiittoreita ja näitä ovat muun muassa deoksinojirimysiini, kastanospermiini ja swainsoniini.

Lähteet

Hydrolaasit