轉谷氨酰胺酶
提示：此条目的主题不是Glutaminase。
转谷氨酰胺酶是酶，其主要作用是催化蛋白质中谷氨酰胺残基侧链上的γ-羧酰胺基团（ -(C=O)NH2 ）与赖氨酸残基侧链上的ε-氨基（ -NH2 ）之间形成异肽键，并随后释放氨（ NH3 ）。赖氨酸和谷氨酰胺残基必须与肽或蛋白质结合，才能发生这种交联（分子间）或分子内（同一分子内）反应。细菌转谷氨酰胺酶是单域蛋白质，具有相似折叠的核心。在某些细菌中发现的转谷氨酰胺酶以 Cys-Asp 二联体运行。
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生物学作用
[编辑]转谷氨酰胺酶形成广泛交联的、通常不溶的蛋白质聚合物。这些生物聚合物对于生物体形成屏障和稳定结构是必不可少的。例如血凝块（凝血因子 XIII）、皮肤和毛发。催化反应通常被认为是不可逆的，并且必须通过广泛的控制机制进行严密监测。和帕金森病[1]等神经系统疾病患者体内某种类型的转谷氨酰胺酶（组织转谷氨酰胺酶）含量异常高。据推测，组织转谷氨酰胺酶可能参与亨廷顿病中蛋白质聚集体的形成，尽管它很可能不是必需的。并用于各种工艺，包括加工肉类和鱼类产品的生产。 转谷氨酰胺酶可用作粘合剂，以改善富含蛋白质的食品（如鱼糜或火腿）的质地。 转谷氨酰胺酶仍被允许使用，并且不需要声明，因为它被认为是加工助剂，而不是最终产品中仍然存在的添加剂。
亚型
[编辑]谷氨酰胺酶（Glutaminase）是一类催化谷氨酰胺水解生成谷氨酸和氨的酶，属于水解酶家族。它的亚型主要根据其编码基因、组织分布、调控方式和功能进行分类，主要分为以下两大类：
1. GLS 型（肾型 Glutaminase）
基因名称：GLS（又称 GLS1），组织分布：主要在肾脏、大脑、肝脏等高代谢组织中表达。
亚型/剪接变体：
KGA（Kidney-type Glutaminase）：长亚型，全长形式。
GAC（Glutaminase C）：短亚型，剪接变体，在某些肿瘤细胞中高度表达。
功能特点： 对无机磷（Pi）激活敏感，常与细胞能量代谢（尤其是肿瘤细胞中的“谷氨酰胺依赖性代谢”）相关。 分子式：C3031H4694O902N817S32[2]
2. GLS2 型（肝型 Glutaminase）
基因名称：GLS2
组织分布：主要在肝脏、胰腺、脑等组织中表达。
亚型/剪接变体：
LGA（Liver-type Glutaminase）：主要形式。
功能特点：活性调节相对温和，受氧化还原状态调控，与抗氧化应答（如调控 p53 路径）相关，可能有抑癌作用。
分子式：C2863H4490O864N769S34[3]
分子美食
[编辑]转谷氨酰胺酶也用于分子美食，以将新质地与现有口味融合。除了这些主流用途外，转谷氨酰胺酶还被用于创造一些不寻常的食物。英国厨师赫斯顿·布卢门撒尔被认为是将转谷氨酰胺酶引入现代烹饪的功臣。 纽约前卫餐厅wd~50的厨师威利·杜弗雷纳通过布卢门撒尔接触到转谷氨酰胺酶，并利用转谷氨酰胺酶发明了一种由95%以上虾制成的“意大利面”。
同义词
[编辑]- 蛋白质-谷氨酰胺 γ-谷氨酰转移酶（系统命名）
- 纤维素酶
- 谷氨酰胺肽 γ-谷氨酰转移酶
- 蛋白质-谷氨酰胺：胺 γ-谷氨酰转移酶
- R-谷氨酰肽：胺 γ-谷氨酰转移酶
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Vermes I, Steur EN, Jirikowski GF, Haanen C. Elevated concentration of cerebrospinal fluid tissue transglutaminase in Parkinson's disease indicating apoptosis. Movement Disorders. October 2004, 19 (10): 1252–4. PMID 15368613. S2CID 102503. doi:10.1002/mds.20197
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- ^ UniProt. UniProt. [2025-05-22] （英语）.
- ^ UniProt. UniProt. [2025-05-22] （英语）.
延伸阅读
[编辑]* Akbari, et al. Recent advances in microbial transglutaminase biosynthesis and its application in the food industry. Trends in Food Science & Technology. 2021 [31 August 2023]. doi:10.1016/j.idairyj.2023.105701. * Fesus L, Hitomi K, Kojima S. Transglutaminases: Multiple Functional Modifiers and Targets for New Drug Discovery. Springer Japan. 2015. ISBN 978-4-431-55823-1. * Nuijens T, Schmidt M. Enzyme-mediated ligation methods. Humana, New York, NY. 2019. ISBN 978-1-4939-9545-5. * Kuddus M. Enzymes in food technology : improvements and innovations. Springer, Singapore. 2018. ISBN 978-981-13-1932-7. * Kelleher JB. Industry defends ingredient critics deride as "meat glue". Chicago Tribune. 11 May 2012 [20 July 2012]. * Marhons, et al. Properties of yoghurt treated with microbial transglutaminase and exopolysaccharides. International Dairy Journal. 2023, 144 [31 August 2023]. doi:10.1016/j.idairyj.2023.105701. *美國專利第5,156,956号 – 一种在无Ca2+存在下催化谷氨酰胺残基的Γ-羧酰胺基团在肽或蛋白质链中酰基转移反应的转谷氨酰胺酶
