β-Galactosidase


Β-Galactosidase

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 649 Aminosäuren
Isoformen 2
Bezeichner
Gen-Namen GLB1; EBP; ELNR1; S-Gal
Externe IDs OMIM: 611458 UniProtP16278   MGI: 8815
Arzneistoffangaben
ATC-Code A16AB04
DrugBank DB00103
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 3.2.1.23  Glykosidase
Reaktionsart Hydrolyse endständiger β-D-Galactose-Reste in β-D-Galactosiden
Substrat β-D-Galactoside
Produkte β-D-Galactose
Vorkommen
Homologie-Familie Galactosidase 3
Übergeordnetes Taxon Lebewesen

β-Galactosidasen (auch β-Galaktosidasen) sind Enzyme, die endständige Zuckerreste (β-Galactose) von Polysacchariden wie Gangliosiden, Glycoproteinen und Glycosaminoglycanen abbauen. Sie kommen in allen Lebewesen vor, wo sie unterschiedlichen Stellenwert im Stoffwechsel haben. Außer der bakteriellen Lactase, die ebenfalls eine β-Galaktosidase ist, gibt es im Menschen noch eine Lactase, die nicht zu EC 3.2.1.23 gerechnet wird. Bakterielle β-Galaktosidase wird im Labor verwendet. Das menschliche Enzym wird vom GLB1-Gen codiert und kommt in zwei Spleißvarianten vor, welche in allen Zellen sowohl in den Lysosomen als auch im Zytoplasma lokalisiert sind. Mutationen im GLB1-Gen können zu verschiedenen Typen der Gangliosidose und zu Typ 4B der Mucopolysaccharidose führen. [1]

Funktion

β-Galaktosidasen katalysieren die Hydrolyse der glykosidischen Bindung von β-Galactopyranosiden. Bei einer Exoglycosidase entsteht hierbei das Monosaccharid Galactose. Sie sind je nach Aufgabe und Organismus unterschiedlich spezifisch. So können einige Galactosidasen auch α-L-Arabinopyranoside hydrolysieren.

Verwendung

In der Mikro- und Molekularbiologie wird das aus dem gramnegativen Bakterium Escherichia coli stammende Gen für die β-Galactosidase, genannt lacZ, als Reportergen verwendet. In mit Gentechnik veränderten Bakterien (z. B. Blau-Weiß-Selektion von Kolonien), Hefen (z. B. Hefe-Zwei-Hybrid-System) oder auch höheren Organismen (z. B. Knockout-Maus) zeigt die Hydrolyse von X-Gal (5-Brom-4-chlor-3-indoxyl-β-D-galactopyranosid) zu Galactose und einem blauen, wasserunlöslichen Indigo-Farbstoff, die Genexpression von lacZ an. Durch Hydrolyse von ONPG (o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranosid) kann die Aktivität der β-Galactosidase quantitativ bestimmt werden.

Industriell wird β-Galactosidase intensiv in der Milchindustrie eingesetzt, so zum Beispiel bei der Produktion von laktosefreier Milch oder bei der Behandlung von Molke.

Klassifikation

β-Galaktosidasen bilden Familie 35 in der Klassifikation der Glykosidasen nach Henrissat.[2]

Einzelnachweise

  1. UniProt-Eintrag
  2. Bernard Henrissat: Glycosyl hydrolase families: classification and list of entries
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