Alla organismer producerar proteaser – enzymer som bryter ner proteiner genom att använda vattenmolekyler för att klyva bindningarna mellan aminosyror i en process som kallas hydrolys. Proteaser spelar en viktig roll för att skydda celler och organismer mot invaderande patogener samt för att bryta ner proteinmolekyler till energi.
Eftersom upptäckten av nya Bacillus-arter fortlöper finns det fortfarande många proteasers funktioner som ännu inte har klarlagts. Nedan följer en översikt över några välstudierade proteaser från olika Bacillus-stammar.
En proteas härstammande från Bacillus-art P7 bryter ner kasein, ett protein som finns i fårmjölk. En studie publicerad i majnumret 2011 av tidskriften "Journal of the Science of Food and Agriculture" undersökte de antioxidantiska och antimikrobiella effekterna av partiella kaseinproteiner efter p7-proteolys, det vill säga klyvning av proteinet.
Studien visade att det partiella fårkaseinat hämmade tillväxten av flera bakteriearter. Dessutom rapporterade författarna att det partiella proteinet uppvisade antioxidantisk aktivitet, vilket kan vara av intresse inom livsmedelskonservering.
Bacillus anthracis är den sjukdomsframkallande agensen bakom miltbrand, en dödlig sjukdom som drabbar både människor och djur. Proteaser från B. anthracis antas ha viktiga roller i sjukdomens utveckling, men ingen av dessa enzymer har hittills beskrivits i sin helhet.
En studie publicerad i majnumret 2011 av "BMC Biochemistry" identifierade nya proteaser från B. anthracis. Forskarna lyckades identifiera enzymerna genom att genetiskt modifiera en annan bakterieart, Escherichia coli, så att den massproducerade dem. De lyckades uttrycka miltbrandsproteaserna i E. coli och renade fram enzymerna för att kartlägga deras kemiska sammansättning. Deras biologiska aktiviteter återstår dock att beskrivas i detalj.
De första försöken att identifiera proteaser och deras funktioner gjordes i slutet av 1960-talet. År 1973 publicerade "Journal of Molecular Biology" en artikel som beskrev egenskaperna hos en proteas isolerad från Bacillus subtilis, en vanlig jordbakterie.
Forskarna fann att proteasen kan förekomma både inuti och utanför organismen, tack vare en enda mutation som aktiveras av temperatur. Artikeln angav vidare att proteasen är involverad i klyvningen av RNA-polymeras, ett enzym som sammanfogar aminosyror vid produktionen av RNA. Polymerasmolekylen ansvarar för den temperaturaktiverade bildningen av sporer, bakteriernas vilande reproduktiva former.
En proteas som klyver proteinmolekyler vid en serinaminosyrarest isolerades från en nyligen upptäckt bacillusart med namnet SSR1. En artikel i marsnumret 2001 av "Process Biochemistry" beskrev enzymets egenskaper.
Författarna konstaterade att det rör sig om ett enda protein, en monomer, som är mest aktivt vid ett pH-värde på 8 till 11, alltså i alkaliska miljöer. Forskarna fann också att enzymet är mest aktivt i närvaro av metalljoner, laddade atomer som järn, kalcium och natrium. Utöver dess preferens att klyva proteiner vid serinrester är dock relativt lite känt om molekylen, vilket gör den till ett intressant ämne för fortsatt forskning.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online