Гликозил-гидролазы катализируют гидролиз гликозидных связей в молекулах углеводов, приводя к появлению двух более мелких молекул углеводов. Эти ферменты встречаются в клетках почти всех живых организмов. Гликозидазы выполняют множество разнообразных функций: деградация биомассы, участие в антибактериальной защите организма, развитие патогенеза, клеточный биосинтез. Гликозидазы вместе с гликозилтрансферазами образуют основу биологического аппарата синтеза и разрушения гликозидных связей.
Альфа-галактозида́за, мелибиаза (melibiase) — фермент группы гликозил-гидролаз, способный отщеплять терминальные нередуцирующие остатки α-D-галактозы от α-D-галактозидов, как правило, с сохранением их оптической конфигурации, в частности, от галактозных олигосахаридов, галактоманнанов и галактолипидов.
Гидрола́зы (КФ 3) — это класс ферментов, катализирующий гидролиз ковалентной связи. Общий вид реакции, катализируемой гидролазой, выглядит следующим образом:
- A-B + H2O → A-OH + B-H
Нейраминида́за — фермент, относящийся к гликозил-гидролазам. Номенклатурное название — экзо-α-сиалидаза. Также употребимы названия: α-нейраминидаза, N-ацилнейраминидатгликогидролаза, сиалидаза. Катализируемые реакции: гидролиз α-2→3-, α-2→6-, α-2→8-кетозидных связей концевых остатков сиаловой кислоты в олигосахаридах, гликопротеинах, гликолипидах и синтетических соединениях.
α-N-ацетилгалактозаминида́зы — гликозил-гидролазы, способные отщеплять, с сохранением их оптической конфигурации, терминальные нередуцирующие остатки α-N-ацетилгалактозы от разнообразных субстратов. К α-N-ацетилгалактозаминидазам биохимически и эволюционно близки α-галактозидазы. На основании своего строения каталитические домены всех α-N-ацетилгалактозаминидаз отнесены к трём семействам: GH27, GH36 и GH109.
Сахара́зы — обширная группа гликозил-гидролаз, способных расщеплять молекулы сахарозы на глюкозу и фруктозу. Часто имеют более широкую субстратную специфичность. В зависимости от узнаваемой в молекуле субстрата группы сахаразы подразделяют на β-фруктозидазы и α-глюкозидазы. Сахараза синтезируется поджелудочной железой и слизистой тонкого кишечника.
Семе́йство GH1 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены возможно не обладающие такими активностями. Всего известно более 5300 белков, содержащих домены семейства GH1, большинство из них принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано 22 ферментативных активности:
- β-глюкозидазная
- β-галактозидазная
- β-маннозидазная
- β-глюкуронидазная
- β-ксилозидазная
- β-D-фукозидазная
- флоризин-гидролазная
- экзо-β-1,4-глюканазная
- 6-фосфо-β-галактозидазная
- 6-фосфо-β-глюкозидазная
- стриктозидин-β-глюкозидазная
- лактазная
- амигдалин-β-глюкозидазная
- пруназин-β-глюкозидазная
- раукаффрицин-β-глюкозидазная
- тиоглюкозидазная
- β-примеверозидазная
- изофлавоноид-7-O-апиозил-β-глюкозидазная
- ABA-специфичная β-глюкозидазная
- DIMBOA β-глюкозидазная
- β-глюкозидазная
- гидроксиизоурат-гидролазная
Семе́йство GH27 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно около 550 белков, содержащих домены семейства GH27, большинство из них принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано пять энзиматических активностей: α-галактозидазная, α-N-ацетилгалактозаминидазная, β-L-арабинопиранозидазная, изомальтодекстраназная и галактан:галактан галактотрансферазная (К.Ф.3.2.1.-). Вместе с семействами GH31 и GH36 семейство GH27 образует клан GH-D. В пределах семейства GH27 выделяют шесть подсемейств: GH27a-GH27f.
Амила́за — фермент, гликозил-гидролаза, расщепляющий крахмал до олигосахаридов, относится к ферментам пищеварения. Расщепляет α-1,4-гликозидную связь. Амилаза присутствует в слюне человека и некоторых млекопитающих, где фермент начинает химический процесс переваривания пищи. Продукты с высоким содержанием крахмала и низким содержанием сахара, такие как рис и картофель, могут приобретать сладковатый вкус при длительном пережёвывании за счёт превращения амилазой крахмала в сахар. Поджелудочная железа и слюнные железы выделяют амилазу, расщепляющую крахмал до ди- и трисахаридов, которые, в свою очередь, превращаются другими ферментами в глюкозу, источник энергии для организма.
Семе́йство GH36 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно около 1100 белков, содержащих домены семейства GH36, большинство из них принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано четыре энзиматические активности: α-галактозидазная, α-N-ацетилгалактозаминидазная, стахиозосинтазная и раффинозосинтазная. Вместе с семействами GH27 и GH31 семейство GH36 образует клан GH-D. В пределах семейства GH36 выделяют 11 основных подсемейств, которые было предложено рассматривать как самостоятельные семейства GH36A-GH36K в виду отсутствия монофилетического происхождения у генов белков этого семейства.
Семе́йство GH31 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно около 2000 белков, содержащих домены семейства GH31, большинство из них принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано 11 энзиматических активностей: глюкоамилазная, изомальтазная, α-глюкозидазная, α-маннозидазная, сахаразная, α-1,3-глюкозидазная, α-1,4-глюканлиазная, α-ксилозидазная, олигосахарид альфа-1,4-глюкозилтрансферазная, 6-α-глюкозилтрансферазная, 3-α-изомальтозилтрансферазная. Вместе с семействами GH27 и GH36 семейство GH31 образует клан GH-D. В пределах семейства GH31 выделяют 38 подсемейств (I-XXXVIII). Для белков этого семейства характерна консервативная доменная структура: наряду с каталитическим доменом GH31 обычно присутствуют ещё 3 дополнительных домена, образующие эволюционно консервативный модуль. Некоторые белки хордовых животных имеют два и более таких модуля, расположенных тандемно.
Семе́йство GH97 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно более 100 белков, содержащих домены семейства GH97, большинство из них принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано две ферментативные активности: α-глюкозидазная и α-галактозидазная. В пределах семейства GH97 выделяют пять основных подсемейств (GH97a-GH97e). Для белков этого семейства характерна консервативная доменная структура: наряду с центральным каталитическим доменом GH97 обычно присутствуют ещё 2 дополнительных домена, образующие эволюционно консервативный модуль. Необычным свойством этого семейства является то, что среди его представителей имеются ферменты как обращающие (inverting), так и сохраняющие (retaining) путём двойного обращения оптическую конфигурацию субстрата у продукта реакции гидролиза.
Семе́йство GH4 гликози́л-гидрола́з – семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно более 600 белков, содержащих домены семейства GH4, большинство из них принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано пять энзиматических активностей: α-глюкозидазная, α-галактозидазная, 6-фосфо-β-глюкозидазная, мальтоза-6-фосфат-глюкозидазная и α-глюкуронидазная. Необычным свойством этого семейства является то, что его представители используют в качестве кофактора НАД+.
Семе́йство GH110 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно около 30 белков, содержащих домены семейства GH110, все они принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано две энзиматические активности: α-галактозидазная и α-1,3-галактозидазная. Необычным свойством α-галактозидаз этого семейства является то, что они способны отщеплять остатки α-D-галактозы с обращением их оптической конфигурации.
Семе́йство GH57 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно более 500 белков, содержащих домены семейства GH57, большинство из них принадлежит бактериям. У белков этого семейства описано пять энзиматических активностей: α-амилазная, α-галактозидазная, пуллуназная, амило-1,4->1,6-глюканотрансферазная и 4-α-глюканотрансферазная.
Семе́йство GH101 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно около 100 белков, содержащих домены семейства GH101, все они принадлежат бактериям. У белков этого семейства описана только одна энзиматическая активность: эндо-α-N-ацетилгалактозаминидазная. В пределах семейства GH101 выделяют 6 подсемейств (GH101a-GH101f). Для белков этого семейства характерна консервативная доменная структура: наряду с каталитическим доменом GH101 обычно присутствуют ещё 4 дополнительных домена, образующие эволюционно консервативный модуль. Может также иметься несколько дополнительных доменов.
Гликозилтрансферазы — ферменты, переносящие остатки моносахаридов от углевода-донора на молекулу-акцептор, чаще всего спирт.
Семе́йство GH114 гликози́л-гидрола́з — семейство каталитических доменов белков, обладающих гликозил-гидролазными активностями. Также включает гомологичные им домены, возможно не обладающие такими активностями. Всего известно около 100 белков, содержащих домены семейства GH114, большинство из них принадлежат бактериям. У белков этого семейства описана только одна энзиматическая активность: эндо-α-1,4-полигалактозаминидазная. У большинства белков этот домен является единственным. Эволюционно это семейство доменов наиболее близко к семейству COG2342.
Фукозидо́з — редкое наследственное заболевание из группы лизосомных болезней накопления, связанное с недостаточностью гидролаз, расщепляющих полисахаридные связи. В результате внутри клеток накапливаются два класса макромолекул: гликолипиды и гликопротеины. Клиническая картина связана с мутацией, приводящей к повреждению или дефициту фермента лизосом альфа-L-фукозидазы и характеризуется разнообразными соматическими проявлениями и нарушением функции нервной системы.
ПЭТазы представляют собой класс ферментов эстераз, которые катализируют гидролиз полиэтилентерефталатного (ПЭТ) пластика до мономерного моно-2-гидроксиэтилтерефталата (MHET).
