Pectin is a polymeric material havi

Pectin is a polymeric material having carboxylic groups esterified with methanol. It can be divided in two regions ‘‘smooth region’’ and ‘‘hairy region’’ [Fig. 2]. The degree of esterifications varies depending on its source. It mostly consist of three structurally well-characterized polysaccharide motifs: homogalacturonan (HGA), rhamnogalacturonan I and rhamnogalacturonan II (RG I and RG II) [12,13]. These three polysaccharides form a network, which has a considerable potential for modulation of its structures by action of cell wall degrading enzymes. Homogalacturonan represents the backbone chain of the pectin molecule, containing a-1,4-linked residues of D-galacturonic acid, which can be methylated at the O-6 position. RG I is located in the highly branched area containing large number of side chains of a-1,2-linked residues of L-rahmnopyranose whereas the more complex RG II structure has been identified in the primary cell wall of some plants [14]. It is believed to play a role as a signal molecule in plant cell wall development rather than being a structural polymer [15]. The pectin molecule is branched at the rhamnogalacturonan part by side chains like arabinans, galactans or arabinogalactans which are linked by b-(1,4) linkages to rhamnose. In the main side chains, the arabinose units are a-(1–5) linked and the galactose units are joined by b-(1–4) linkages. Apart from these neutral sugars, the side chains of pectins can also contain xylopyranose, D-glucopyranose and L-fucopyranose, whereas in RG II, D-apiose, 2-O-methyl-D-xylose and 2-Omethyl-L-fucose are present. In RG I the galacturonic acid residues are often acetylated at the C2 or C3 position, but acetylation was found also in the homogalacturonan region. Generally, pectins have variable compositions [16]. D-Galacturonic acid residues form most of the molecules in blocks of ‘smooth’ and ‘hairy’ regions. The molecule does not adopt a straight conformation in solution but is extended and curved (worm-like) with a large amount of flexibility. The ‘hairy’ regions of pectins are even more flexible and may have pendant arabinogalactans. The carboxylate groups tend to expand the structure of pectins as a result of their charge unless they interact through divalent cationic bridging (their pKas are of about 2.9) ensuring considerable negative charge under most circumstances [17]. Methylation of these carboxylic acid groups forms their methyl esters, which take up a similar space but are much more hydrophobic and consequently have a different effect on the structuring of the surrounding water. The properties of pectins depend on the degree of esterification, which is normally about 70%.
Since considerable variability in the composition of pectins from different sources have been observed, it follows that the kinetic characteristics like Km and kcat for pectin lyases should also depend on the pectin used for the studies. By the studies of mode of action of pectin lyase A of Aspergillus niger on differently C6 substituted ologogalacturonides it has been concluded that pectin lyase A is very specific for highly esterified pectins, removal of ester groups or changing the type of ester resulted in the complete loss of activity [18]. However increasing the esterification of pectin increases the activity of pectin lyase A.
3. Enzymes related to pectin lyases
There is a group of pectinolytic enzymes broadly known as pectinases which are involved in pectin degradation. These enzymes have been reviewed a number of times. Based on mode of action and preferred substrate these enzymes can be briefly classified as mentioned below [Table 1]. Due to the great diversity in the structure of pectins they can be categorized into enzymes acting on the ‘‘smooth regions’’ composed of homogalacturonan and enzymes acting on the ‘‘hairy region’’ composed of rhamnogalacturonan and side chains. The groups of enzymes which are involved in the degradation of hairy region of pectins are rhamnogalacturonan hydrolase (RG hydrolase), rhamnogalacturonan lyase, rhamnogalacturonan rhamnohydrolase (RG rhamnohydrolase), rhamnogalacturonan galactohydrolase (RG galactouronohydrolase). These enzymes have rarely been studied [19–22] and need extensive studies on their structures and functions. There are however other accessory enzymes involved in degradation of side chains of pectins

Kết quả (Việt) 2:

Pectin là một loại vật liệu polyme có các nhóm cacboxylic este hóa với methanol. Nó có thể được chia thành hai khu vực '' khu vực trơn '' và '' vùng lông '' [Hình. 2]. Mức độ esterifications khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc. Nó chủ yếu bao gồm ba cấu trúc hoa văn nổi đặc trưng polysaccharide: homogalacturonan (HGA), rhamnogalacturonan I và rhamnogalacturonan II (RG I và RG II) [12,13]. Ba polysaccharides tạo thành một mạng lưới, trong đó có một tiềm năng đáng kể để điều chế của cấu trúc của mình bằng hành động của các enzyme phân hủy vách tế bào. Homogalacturonan đại diện cho chuỗi xương sống của các phân tử pectin, có chứa dư lượng a-1,4-liên kết acid D-galacturonic, có thể được methyl hóa ở vị trí O-6. RG tôi nằm trong khu vực phân nhánh cao có chứa số lượng lớn các chuỗi bên dư lượng a-1,2-liên kết của L-rahmnopyranose trong khi cấu trúc phức tạp hơn RG II đã được xác định trong thành tế bào chính của một số nhà máy [14]. Nó được cho là đóng vai trò như một phân tử tín hiệu trong nhà máy phát triển thành tế bào chứ không phải là một cấu trúc polymer [15]. Các phân tử pectin được phân nhánh ở phần rhamnogalacturonan bởi chuỗi bên như arabinans, galactans hoặc arabinogalactans được liên kết bởi b (1,4) liên kết với các rhamnose. Trong chuỗi bên chính, các đơn vị arabinose là a- (1-5) liên quan và các đơn vị galactose được sự tham gia của b- (1-4) liên kết. Ngoài các loại đường trung lập, các chuỗi bên của pectin cũng có thể chứa xylopyranose, D-glucopyranose và L-fucopyranose, trong khi ở RG II, D-apiose, 2-O-methyl-D-xylose và 2 Omethyl-L-fucose có mặt. Trong RG tôi dư lượng axit galacturonic thường được acetyl hóa ở C2 hay C3 vị trí, nhưng acetyl hóa cũng đã được tìm thấy trong khu vực homogalacturonan. Nói chung, pectin có tác phẩm biến [16]. D-Galacturonic acid hình thành hầu hết các phân tử trong khối 'trơn tru' và khu vực 'lông'. Các phân tử không chấp nhận một cấu thẳng trong giải pháp nhưng là mở rộng và cong (worm-like) với một số lượng lớn linh hoạt. Các khu vực 'lông' của pectin thậm chí còn linh hoạt hơn và có thể có arabinogalactans mặt dây chuyền. Các nhóm carboxylate có xu hướng mở rộng cấu trúc của pectin là kết quả của mình phụ trách, trừ khi họ tương tác thông qua hóa trị hai cation bắc cầu (pKas của họ là khoảng 2,9) đảm bảo tính tiêu cực đáng kể trong hầu hết các trường hợp [17]. Methyl hóa của các nhóm axit cacboxylic tạo este methyl của họ, trong đó có một không gian tương tự nhưng được nhiều hơn nữa kỵ nước và do đó có tác dụng khác nhau trên cơ cấu của các nước xung quanh. Các tính chất của pectin phụ thuộc vào mức độ este hóa, thường là khoảng 70%.
Kể từ biến đổi đáng kể trong thành phần pectin từ các nguồn khác nhau đã được quan sát, nó sau đó các đặc tính động học như Km và kcat cho lyases pectin cũng nên phụ thuộc vào pectin được sử dụng cho các nghiên cứu. Bằng các nghiên cứu về chế độ hoạt động của pectin lyase A của Aspergillus niger trên khác nhau C6 thay ologogalacturonides nó đã được kết luận rằng pectin lyase A là rất cụ thể cho pectin este hóa cao, loại bỏ các nhóm ester hoặc thay đổi loại ester dẫn đến sự mất hoàn toàn hoạt động [18]. Tuy nhiên tăng este hóa của pectin làm tăng hoạt động của pectin lyase A.
3. Enzyme liên quan đến pectin lyases
Có một nhóm các enzyme pectin rộng rãi được gọi là pectinaza có liên quan trong suy thoái pectin. Các men này đã được xem xét một số lần. Căn cứ vào phương thức hành động và bề mặt ưa thích các enzyme này có thể được phân loại một thời gian ngắn như đề cập dưới đây [Bảng 1]. Do sự đa dạng trong cấu trúc của pectin họ có thể được phân loại thành các enzyme tác động lên '' vùng mịn '' bao gồm homogalacturonan và enzyme tác động lên '' vùng lông '' bao gồm các chuỗi rhamnogalacturonan và phụ. Các nhóm enzyme có liên quan đến sự suy thoái của khu vực lông của pectin là hydrolase rhamnogalacturonan (RG hydrolase), lyase rhamnogalacturonan, rhamnogalacturonan rhamnohydrolase (RG rhamnohydrolase), rhamnogalacturonan galactohydrolase (RG galactouronohydrolase). Các men này hiếm khi được nghiên cứu [19-22] và cần nghiên cứu sâu rộng về cấu trúc và chức năng của mình. Có enzym phụ kiện tuy nhiên khác liên quan đến sự suy thoái của chuỗi bên của pectin