K-caseína

A κ-caseína ou caseína kappa, é unha proteína do leite dos mamíferos que intervén en varios procesos fisiolóxicos importantes. A quimosina (atopada no callo do abomaso das vacas) corta a κ-caseína nun péptido insoluble (para kappa-caseína) e un glicomacropéptido (GMP) hidrosoluble. O GMP é responsable dun aumento de eficacia da dixestión, a prevención da hipersensibilidade do neonato para inxerir proteínas, e a inhibición de patóxenos gástricos. O xene humano para a κ-caseína é o CSN3 do cromosoma 4.

 Estrutura 

As caseínas son unha familia de fosfoproteínas (αS1, αS2, β, κ) que supoñen case o 80 % das proteínas lácteas bovinas e que forman agregados solubles coñecidos como "micelas de caseína" na cal as moléculas de κ-caseína estabilizan a estrutura. Hai varios modelos que describen a conformación espacial da caseína nas micelas. Un deles propón que o núcleo micelar está formado por varias submicelas e a periferia consta de microvilosidades de κ-caseína* Outro modelo suxire que o núcleo está formado por fibrilas de caseína entrelazadas. Finalmente, o modelo máis recente propón que ten que haber unha ligazón dobre entre as caseínas para que poida ter lugar a xelificación. Os tres modelos consideran que as micelas son partículas coloidais formadas por agregados de caseína envoltos en moléculas de κ-caseína solubles.
As proteases que callan o leite actúan sobre a porción soluble, a κ-caseína, orixinando así un estado micelar inestable que causa a formación do callo.

 Callado do leite 

A quimosina (EC 3.4.23.4) é unha protease aspártica que hidroliza especificamente o enlace peptídico en Phe105-Met106 da κ-caseína e é considerada a protease máis eficiente para a industria do queixo. Porén, hai proteases que callan o leite capaces de cortar outros enlaces peptídicos na cadea da κ-caseína, como a endothiapepsina producida por Endothia parasitica. Hai tamén varias proteases que callan o leite que, sendo capaces de cortar o enlace Phe105-Met106 na molécula de κ-caseína, tamén cortan outros enlaces peptídicos noutras caseínas, como as producidas por Cynara cardunculus ou mesmo a quimosina bovina. Isto permite a fabricación de diferentes queixos cunha variedade de propiedades reolóxicas e organolépticas.

O proceso de callado ou coagulación do leite consta de tres grandes fases:

 Degradación encimática da κ-caseína.
 Floculación micelar.
 Formación do xel.

Cada paso segue un diferente padrón cinético, e o paso limitante no callado do leite é a velocidade de degradación da κ-caseína. O padrón cinético do segundo paso do proceso de callado do leite está influído pola natureza cooperativa da floculación micelar, mentres que as propiedades reolóxicas do xel formado dependen do tipo de acción das proteases, o tipo de leite, e os padróns a proteólise da caseína. O proceso global esta influído por varios factores, como o pH ou a temperatura.

O xeito convencional de cuantificar un determinado encima que calla o leite emprega o leite como substrato e determina o tempo que pasa antes da aparición de callos no leite. Porén, o callado do leite ten lugar sen a participación de encimas debido a variacións en factores fisicoquímicos, como un pH baixo ou altas temperaturas. Consecuentemente, isto pode levar á confusión e a resultados irreproducibles, especialmente cando os encimas teñen unha baixa actividade. Ao mesmo tempo, o método clásico non é o suficientemente específico en canto ao comezo preciso da xelificación do leite, de maneira que a determinación das unidades encimáticas implicadas faise difícil e pouco clara. Ademais, aínda que se informou que a hidrólise da κ-caseína segue a cinética típica de Michaelis-Menten, é difícil de determinar co ensaio clásico de callado do leite.

Para superar isto, propuxéronse varios métodos alternativos, como a determinación do diámetro de halo en leite xelificada en ágar, medidas colorimétricas, ou determinación da velocidade de degradación da caseína etiquetada previamente cun trazador radioactivo ou un composto fluorocromo. Todos estes métodos usan a caseína como substrato para cuantificar as actividades proteolíticas ou de callado do leite.

 Interaccións do xene CSN3 
O xene CSN3 presenta interaccións con EIF3S6.

 Ensaio de FTC-Κ-caseína 
miniatura|120px|Isotiocianato de fluoresceína

A κ-caseína etiquetada co fluorocromo isotiocianato de fluoresceína (FITC) rende o derivado fluoresceína tiocarbamoíl (FTC). Este substrato utilízase para determinar a actividade de callado do leite das proteases.

O método da FTC-κ-caseína permite facer determinacións precisas e exactas da degradación κ-caseinolítica, o primeiro paso no proceso de calldo do leite. Este método é o resultado dunha modificación do descrito por S.S. Twining (1984). A principal modificación foi substituír o substrato previamente usado (caseína) pola κ-caseína etiquetada co fluorocromo isotiocianato de fluoresceína (FITC) para render o derivado fluoresceína tiocarbamoíl (FTC). Esta variación permite a cuantificación das moléculas de κ-caseína degradadas de maneira máis específica, detectando só aqueles encimas capaces de degradar tales moléculas. Porén, o método descrito por Twining (1984), foi deseñado para detectar a actividade proteolítica dunha variedade considerablemente maior de encimas. 
A FTC-κ-caseína permite a detección de diferentes tipos de proteases a niveis nos que o callado é aínda aparente, demostrando a súa maior sensibilidade sobre os procedementos de ensaios usados actualmente.
Polo tanto, o método pode atopar aplicacións como indicador durante a purificación ou caracterización de novos encimas que callan o leite.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Bibliografía 

 Ligazóns externas 
InterPro: IPR000117 Kappa casein
Fluorescein Thiocarbamoyl-Kappa-Casein Assay for the Specific Testing of Milk-Clotting Proteases
Biotechnology and Microbiology  

Categoría:Proteínas
Categoría:Técnicas de laboratorio
Categoría:Bioquímica