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赤霉素对α—淀粉酶和β—淀粉酶的作用机制  

2014-04-22 12:16:15|  分类: 稳态与环境 |  标签: |举报 |字号 订阅

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淀粉酶定义:淀粉酶是指一类能催化分解淀粉(包括糖原、糊精等)的糖苷键的酶之总称。
包括:α—淀粉酶、β—淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶、麦芽寡糖生成酶等水解酶类和葡萄糖苷转移酶、环状糊精葡萄糖苷转移酶等。 
赤霉素对α—淀粉酶和β—淀粉酶的整个作用机制
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α—淀粉酶(EC3.2.1.1系统名:α—1. 4葡聚糖—4—葡聚糖水解酶)
         α—淀粉酶是一种内切酶,它随机地从分子内部切开α—1.4糖苷键(水解中间的α—1.4键比分子末端的α—1.4键概率大),遇到分支点的α—1.6键不能切,但能跨越分支点而切开内部的α—1.4糖苷键,由于产物的还原性末端葡萄糖残基上的C1碳原子呈α—构型(光学),故称这种酶为α—淀粉酶。 
赤霉素(GA)诱发大麦糊粉层α—淀粉酶的合成图解
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β—淀粉酶(EC3.2.1.2系统名:α—1.4葡聚糖麦芽糖水解酶)
         β—淀粉酶又称外切型淀粉酶(exoamylase),它是从淀粉的非还原性末端以麦芽糖为单位顺次分解α—1.4糖苷键,同时使切下的麦芽糖还原性末端的葡萄糖残基构型转变成β型,故称为β—淀粉酶。 β—淀粉酶不能水解α—1.6糖苷键,也不能跨越α—1.6糖苷键,水解作用在α—1.6键前2-3个葡萄糖残基处停止。
         β-淀粉酶在种子成熟期间合成和积累,在萌发时没有进一步合成。成熟大麦籽粒中β-淀粉酶有两种形式,即游离态和束缚态,如图所示,以束缚态为主,占总β-淀粉酶的75%。大麦籽粒中的游离态和束缚态β-淀粉酶占籽粒总蛋白质含量的1%,高赖氨酸品种中含量更高。游离态β-淀粉酶可用水或盐溶液提取,而束缚形式的β-淀粉酶只能用还原性试剂或木瓜蛋白酶溶液提取;出现迟于游离态β-淀粉酶,主要在种子成熟后期形成;在种子萌发过程中受糊粉层细胞分泌的蛋白酶作用,转变为游离态后才显示活性。发芽期间游离态β-淀粉酶增加,束缚态β-淀粉酶减少,最后消失。
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上面图解,个人解读
1、最上面是蛋白酶逐步降解与β-淀粉酶结合的蛋白质,并最终获取游离大麦β-淀粉酶;
2、中间是聚合大麦β-淀粉酶和游离大麦β-淀粉酶能够进行转化;
3、中间左边为蛋白酶能够直接降解与β-淀粉酶结合的蛋白质(谷蛋白);
4、游离大麦降解与β-淀粉酶结合的蛋白质在有限蛋白质修饰后形成有活性的游离麦芽β-淀粉酶;
5、第3点水解下的β-淀粉酶在含有巯基的还原剂条件下形成有活性的游离麦芽β-淀粉酶。
资料来源:
1、潘瑞炽主编《植物生理学》(第五版)
2、靳纪培:《麦芽中β-淀粉酶的提取、纯化及应用研究》江南大学硕士学位论文

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