Termolisin

Termolisin (, proteinase neutral Bacillus thermoproteolyticus, termoase, termoase Y10, TLN) ialah enzim metaloproteinase neutral termostabil yang dihasilkan oleh bakteria positif Gram, Bacillus thermoproteolyticus. Ia memerlukan satu ion zink bagi menjamin aktiviti enzim, dan empat ion kalsium bagi kestabilan strukturnya. Termolisin secara khusus memangkinkan hidrolisis ikatan peptida yang mengandungi asid amino hidrofobik. Walau bagaimanapun, termolisin juga digunakan secara meluas bagi pembentukan ikatan peptida melalui tindak balas hidrolisis terbalik. Termolisin ialah ahli yang paling stabil dalam keluarga metaloproteinase yang dihasilkan oleh pelbagai spesies Bacillus. Enzim ini juga dipanggil proteinase "neutral" atau proteinase seperti termolisin (TLPs).

 Sintesis 
Seperti semua protease luar sel bakteria, termolisin mula-mulanya dihasilkan bakteria sebagai praproenzim. Termolisin disintesis sebagai praproenzim yang terdiri daripada peptida isyarat 28 asid amino panjang, propeptida 204 asid amino panjang dan enzim matang itu sendiri dengan 316 asid amino panjangnya. Peptida isyarat bertindak sebagai isyarat untuk translokasi praprotermolisin ke membran sitoplasma bakteria. Di periplasma, praprotermolisin kemudiannya diproses menjadi protermolisin oleh peptidase isyarat. Untaian itu kemudiannya bertindak sebagai caperon molekul, dan menyebabkan swapemutusan ikatan peptida yang menghubungkan jujukan proprotein dan matang. Protein matang kemudian dirembeskan ke luar sel.

 Struktur 

Termolisin mempunyai berat molekul 34,600 Da. Struktur keseluruhannya terdiri daripada dua domain sfera dengan celahan dalam melintasi bahagian tengah molekul yang memisahkan kedua-dua domain. Struktur sekunder setiap domain agak berbeza, dengan domain terminal N kebanyakannya terdiri daripada helaian beta, manakala domain terminal C kebanyakannya memiliki struktur heliks alfa. Kedua-dua domain ini disambungkan oleh heliks alfa pusat yang merangkumi asid amino 137-151.

Berbeza dengan kebanyakan protein yang mengalami perubahan konformasi dan penyahaslian apabila dipanaskan, termolisin tidak mengalami sebarang perubahan konformasi ketara sehingga sekurang-kurangnya 70 °C. Kestabilan haba ahli keluarga TLP diukur dari segi suhu T50. Pada suhu ini, pengeraman selama 30 minit mengurangkan aktiviti enzim sebanyak separuh. Termolisin mempunyai nilai T50 86.9 °C, menjadikannya ahli paling stabil haba dalam keluarga TLP. Kajian terhadap sumbangan kalsium terhadap kestabilan termolisin menunjukkan bahawa penyahaktifan haba berlaku dengan pembuangan satu molekul kalsium. Menghalang kalsium ini daripada mula mengikat molekul dengan mutasi tapak pengikatnya mengurangkan kestabilan termolisin sebanyak 7 °C. Walau bagaimanapun, sementara pengikatan kalsium memberi sumbangan besar kepada kestabilan termolisin, apa yang lebih penting untuk kestabilan ialah sekumpulan kecil asid amino domain terminal N yang terletak di permukaan protein. Khususnya, satu fenilalanina (F) di kedudukan asid amino 63 dan prolina (P) di kedudukan asid amino 69 menyumbang ketara terhadap kestabilan termolisin. Penukaran asid amino ini kepada treonina (T) dan alanina (A) masing-masing di proteinase seperti termolisin yang kurang stabil yang dihasilkan oleh Bacillus stearothermophillus (TLP-ste), mengakibatkan pengurangan kestabilan 7 °C (F63→T) dan 6.3 °C (P69→A), dan apabila digabungkan, kestabilan berkurang sebanyak 12.3 °C.

Aplikasi
Dalam sintesis aspartam, lebih sedikit bahan sampingan pahit terbentuk ketika tindak balas dimangkinkan termolisin.
Termolisin digunakan dalam penentuan kestabilan protein dalam lisat sel dengan ujian proteolisis selari pantas (FASTpp).

Rujukan

Pautan luar
 Pangkalan data dalam talian MEROPS bagi peptidase dan perencatnya: M04.001


Category:EC 3.4.24
Category:Protein zink
Category:Protease