Enzymaktivitätsmessung von Saccharose-Phosphorylase

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Sucrose-Phosphorylase (EC 2.4.1.7) ist eine Hexosylgruppen-Transferase, die reversibel die Phosphorylierungsreaktion von Saccharose katalysiert, um D-Fructose und α-D-Glucose-1-Phosphat zu bilden. Diese Reaktion ermöglicht die Produktion des essentiellen Glucoseanteils aus Saccharose. Sucrose-Phosphorylasen werden hauptsächlich in Bakterien exprimiert, insbesondere in einigen obligaten Anaerobiern, die Kommensalen im Darm von Menschen und Tieren sind und als gesundheitsfördernd gelten.

Saccharose ist ein Disaccharid, das aus Glucose und Fructose besteht, die durch eine α-(1,2)-Glykosidbindung verbunden sind. Saccharose kann nicht direkt zur Energiegewinnung verwendet werden, es sei denn, sie wird in ihre Bestandteile Monosaccharide zerlegt. Sucrose-Phosphorylase ist am Abbauweg von Saccharose beteiligt und katalysiert den ersten Schritt des Saccharoseabbaus. Die beiden Produkte werden anschließend zu β-D-Fructose-6-Phosphat umgewandelt, das weiter über den Fructose-6-Phosphat-Phosphoketolase (F6PPK)-Weg metabolisiert wird. Der Weg wurde in Bifidobakterien für den Metabolismus von Glucose beschrieben, um hauptsächlich Acetat und Laktat zu produzieren. Daher ist Sucrose-Phosphorylase ein entscheidendes Enzym für eine effiziente Nutzung von Saccharose. Neben der metabolischen Position wird dieses Enzym auch industriell in der medizinischen und biosynthetischen Forschung eingesetzt. Aufgrund der Beteiligung von Phosphat am katalytischen Prozess wird dieses Enzym für spezifische Anwendungen wie die Phosphatquantifizierung verwendet. In der chemischen Synthese kann dieses Enzym als Transglucosylierungskatalysator für die Synthese von α-D-Glucosiden, einem industriellen Feinchemikalien, fungieren. Darüber hinaus wirkt das Enzym auch als Wirkstoff in kosmetischen Formulierungen im industriellen Prozess zur Herstellung von 2-O-(α-D-Glucopyranosyl)-sn-Glycerol. Obwohl die Aktivitätsmessung für dieses Enzym von vielen Institutionen entwickelt wurde, wurde keine effiziente und standardisierte Methode für den großflächigen Einsatz identifiziert. Creative Enzymes hat qualitativ hochwertige Dienstleistungen über die Mehrheit der Enzymdienstleistungsbranche hinaus demonstriert und ist in der Lage, batchbasierte Analysen anzubieten.

Abbildung: Die Kristallstruktur der Sucrose-Phosphorylase von Bifidobacterium adolescentis.
Referenz: Desiree Sprogøe et al. Biochemistry. 2004 43(5):1156-62.

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