CC BY
161
Естественные науки
Балабан Н.П., Шарипова М.Р. Практическое применение бациллярных протеаз // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2011. - Т. 153, кн. 2. - С. 29-40.
УДК 579.6
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БАЦИЛЛЯРНЫХ ПРОТЕАЗ
Н.П. Балабан, М.Р. Шарипова
Аннотация
В обзоре рассматриваются ведущие направления практического использования протеолитических ферментов в различных отраслях народного хозяйства, медицинской практике и области научных исследований. Показана возможность замены ферментов животного происхождения и химических соединений на более доступные и перспективные бактериальные ферменты.
Ключевые слова: бактериальные протеиназы, сериновые протеиназы, субтилизи-ноподобная протеиназа, глутамилэндопептидаза.
Summary
N.P. Balaban, M.R. Sharipova. Practical Application of Bacilli Proteases.
This review describes the main directions of practical use of proteolytic enzymes in various sectors of economy, medical practice, and research. It also demonstrates the possibility of replacement of animal enzymes and chemical compounds by more affordable and perspective bacterial enzymes.
Key words: bacterial proteinases, serine proteinases, subtilisin-like proteinase, glutamyl endopeptidase.
Литература
1. Cherry J.R., Fidantsef A.L. Directed evolution of industrial enzymes: an update // Curr. Opin. Biotechnol. - 2003. - V. 14, No 4. - P. 436-443.
2. Gupta R., Ramnani P. Microbial keratinases and their prospective applications: an overview // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2006. - V. 70, No 1. - P. 21-33.
3. Kumar C.G., Malik R.A., Tiwari M.R. Novel enzyme-based detergents: an Indian perspective // Curr. Sci. - 1998. - V. 75, No 12. - P. 1312-1318.
4. RaoM.B., TanksaleA.M., GhatgeM.S., Deshpande V.V. Molecular and biotechnological aspects of microbial proteases // Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 1998. - V. 62, No 3. -P. 597-635.
5. Gupta R., Beg Q.K., Lorenz P. Bacterial alkaline proteases: molecular approaches and industrial applications // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2002. - V. 59, No 1. - P. 15-32.
6. Puri S., Beg Q.K., Gupta R. Optimization of alkaline protease production from Bacillus sp. using response surface methodology // Curr. Microbiol. - 2002. - V. 44, No 4. - P. 286-290.
7. Nielsen S.S. Plasmin system and microbial proteases in milk: characteristics, roles and relationship // J. Agric. Food Chem. - 2002. - V. 50, No 22. - P. 6628-6634.
8. Perea A., Ugalde U., Rodriguez I., Serra J.L. Preparation and characterization of whey protein hydrolyzates: application in industrial whey bioconversion processes // Enzym. Microb. Technol. - 1993. - V. 15, No 5. - P. 418-423.
9. FitzGerald R.J., Cuinn G.O. Enzymatic debittering of food protein hydrolysates // Bio-technol. Adv. - 2006. - V. 24, No 2. - P. 234-237.
10. Kudrya V.A., Simonenko I.A. Alkaline serine proteinase and lectin isolation from the culture fluid of Bacillus subtilis // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 1994. - V. 41, No 5. -P. 505-509.
11. Alessi M.C., Juhan-Vague I. Thrombolytics and their use // Rev. Prat. - 1999. - V. 49, No 15. - P. 1654-1658.
12. Kim W., Choi K., Kim Y, Park H., Choi J., Lee Y, Oh H., Kwon I., Lee S. Purification and characterization of a fibrinolytic enzyme produced from Bacillus sp. strain CK 11-4 screened from chungkook-jang // Appl. Environ. Microbial. - 1996. - V. 62, No 7. -P. 2482-2488.
13. Ko J.H., Yan J.P., Zhu L., Qi Y.P. Identification of two novel fibrinolytic enzymes from Bacillus subtilis QK02 // Comp. Biochem. Physiol. C Toxicol. Pharmacol. - 2004. -V. 137, No 1. - P. 65-74.
14. Kim S.B., Lee D.W., Cheigh C.I, Choe E.A., Lee S.J., Hong Y.H., Choi M.J., Pyun Y.R. Purification and characterization of a fibrinolytic subtilisin-like protease of Bacillus sub-tilis TP-6 from an Indonesian fermented soybean, Tempeh // J. Ind. Microbiol. Biotech-nol. - 2006. - V. 33, No 6. - P. 436-444.
15. Wang C.T., Ji B.P., Li B., Nout R., Li P.L., Ji H., Chen L.F. Purification and characterization of a fibrinolytic enzyme of Bacillus subtilis DC33, isolated from Chinese traditional Douchi // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. - 2006. - V. 33, No 9. - P. 750-758.
16. Руденская Г.Н., Лютова Л.В., Андреенко Г.В., Карабасова М.А., Цаплина И.А., Степанов В.М. Исследование фибринолитических и тромболитических свойств тиолзависимой сериновой протеиназы из Thermoactinomyces vulgaris in vitro // Прикл. биохимия и микробиол. - 1987. - Т. 23, № 6. - С. 754-760.
17. Лютова Л.В., Андреенко Г.В., Карабасова М.А., Цаплина И.А., Руденская Г.Н. Исследование тромболитических свойств тиолзависимой сериновой протеиназы (ТСП) из Thermoactinomyces vulgaris in vivo // Прикл. биохимия и микробиол. - 1990. -Т. 26, № 5. - С. 623-628.
18. Балабан Н.П., Шарипова М.Р., Ицкович Е.Л., Лещинская И.Б., Руденская Г.Н. Сек-ретируемая сериновая протеиназа спорообразующих бактерий Bacillus intermedius 3-19 // Биохимия. - 1994. - Т. 52, № 9. - С. 1093-1099.
19. Ицкович Е.Л., Лютова Л.И., Балабан Н.П., Марданова А.М., Шакиров Е.В., Шарипова М.Р., Лещинская И.Б., Руденская Г.Н. Тромболитические и антикоагулянтные свойства тиолзависимой сериновой протеиназы Bacillus intermedius 3-19 // Вопр. мед. химии. - 1998. - № 3. - С. 288-291.
20. Балабан Н.П., Марданова А.М., Маликова Л.А., Ильинская О.Н., Шарипова М.Р. Биосинтез субтилизиноподобной протеиназы Bacillus amyloliquefaciens Н2 и биологические свойства фермента // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. -2008. - Т. 150, № 2. - С. 81-90.
21. Гришин О.В., Верещагин Е.И., Троицкий А.В. Применение тромбовазима для лечения нестабильной стенокардии. - 2004. - URL: http://www.infarktu.net/catalog/ articles/146, свободный.
22. Сурова И.А., Янонис В.В., Ревина Л.П., Левин Е.Д., Степанов В.М. Первичная структура внутриклеточной сериновой протеиназы Bacillus amyloliquefaciens I. Выделение фермента и определение аминокислотной последовательности пептидов трип-тического гидролизата // Биоорган. химия. - 1988. - Т. 14, № 6. - С. 783-796.
23. Сурова И.А., Янонис В., Ревина Л.П., Остославская В.И., Колесникова Л.А., Тимо-хина Е.А., Левин Е.Д., Степанов В.М. Первичная структура внутриклеточной сери-новой протеиназы Bacillus amyloliquefaciens. II. Аминокислотная последовательность пептидов химотриптического гидролизата // Биоорган. химия. - 1994. - Т. 20, № 4. - С. 382-392.
24. Сурова И.А., Ревина Л.П., Янонис В.В., Колесникова Л.А., Степанов В.М. Первичная структура внутриклеточной сериновой протеиназы B.amyloliquefaciens. III. Аминокислотная последовательность пептидов, полученных гидролизом Glu, Asp-специфичной протеиназой. Реконструкция полной аминокислотной последовательности протеиназы // Биоорган. химия. -1994. - Т. 20, № 12. - С. 1310-1325.
25. Taka H., Kaga N., Fujimura T., Mineki R., Imaizumi M., Suzuki Y., Suzuki R., Tanokura M., Shindo N., Murayama K. Rapid determination of parvalbumin amino acid sequence from Rana catesbeiana (pI 4.78) by combination of ESI mass spectrometry, protein sequencing, and amino acid analysis // J. Biochem. - 2000. - V. 127, No 5. - P. 723-729.
26. Huang Ph.L., Sun Y., Chen H., Kung H., Huang P.L., Lee-Huang S. Proteolytic fragments of anti-HIV and anti-tumor proteins MAP30 and GAP31 are biologically active // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1999. - V. 262, No 3. - P. 615-623.
27. Bordusa F. Nonconventional amide bond formation catalysis: programming enzyme specificity with substrate mimetics // Braz. J. Med. Biol. Res. - 2000. - V. 33, No 5. - P. 469-485.
28. Мильготина Е.И., Воюшина Т.Л., Честухина Г.Г. Глутамилэндопептидазы. Структура, функции, практическое использование // Биоорган. химия. - 2003. - Т. 29, № 6. -С. 563-576.
29. Barros R.J., Wehtje E., Adlercreutz P. Enhancement of immobilized protease catalyzed dipeptide synthesis by the presence of insoluble protonated nucleophile // Enzyme Mi-crob. Technol. - 1999. - V. 24, No 8-9. - P. 480-488.
30. So J.-E., Shin J.-S., Kim B.-G. Protease-catalyzed tripeptide (RGD) synthesis // Enzyme Microb. Technol. - 2000. - V. 26, No 2-4- P. 108-114.
31. Isono Y., Nakajima M. Enzymic peptide synthesis using a microaqueous highly concentrated amino acid mixture // Process Biochem. - 2000. - V. 36, No 3. - P. 275-278.
32. Люблинская Л.А., Воюшина Т.Л., Степанов В.М. Ферментативный синтез пептидных субстратов сериновых протеиназ // Биоорган. химия. - 1982. - Т. 8, № 12. - С. 16201623.
33. Ваганова T.'.И., Иванова Н.М., Ходова О.М., Воюшина Т.Л., Степанов В.М. Выделение и свойства сериновой протеиназы Aspergillus oryzae // Биохимия. - 1991. -Т. 56, № 1. - С. 125-135.
34. Воюшина Т.Л., Терентьева Е.Ю., Позднеев В.Ф., Гайда А.В., Гололобов М.Ю., Люблинская Л. А., Степанов В. М. Ферментативный синтез ацилпептидов, содержащих п-нитроанилиды основных аминокислот // Биоорган. химия. - 1991. - Т. 17, № 8. - С. 1066-1073.
35. Ицкович Е.Л., Балабан Н.П., Марданова А.М., Шакиров Е.В., Шарипова М.Р., Ле-щинская И.Б., Ксенофонтов А.Л., Руденская Г.Н. Энзиматические свойства тиолза-висимой сериновой протеиназы Bacillus intermedius 3-19 // Биохимия. - 1997. -Т. 62, № 1. - С. 60-65.
36. Аникина О.М., Семашко Т.А., Оксенойт Е.С., Лысогорская Е.Н., Филлипова И.Ю. Субтилизин Карлсберг, нативный и модифицированный, - эффективный катализа-
тор синтеза пептидной связи в органической среде // Биоорган. химия. - 2006. -Т. 32, № 2. - С.130-136.
37. Cerovsky V. V8 proteinase-catalyzed peptide synthesis in hydrophilic organic solvents with low water content // Tetrahedron Lett. - 1991. - V. 32, No 28. - P. 3421-3424.
Поступила в редакцию 19.04.11
Балабан Нэлли Павловна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биосинтеза и биоинженерии ферментов Казанского (Приволжского) федерального университета.
E-mail: NellyBalaban@yandex.ru
Шарипова Маргарита Рашидовна - доктор биологических наук, профессор кафедры микробиологии Казанского (Приволжского) федерального университета.
E-mail: Margarita.Sharipova@ksu.ru
