Pseudomonas syringae DC3000 levaansukraasi Lsc3 katalüütilise ...

varieeruv piirkond, konserveerunud katalüütiline tsenter ja C-terminaalne osa, millega
seotakse valk rakukesta külge (van Hijum et al., 2006). Gramnegatiivsete bakterite
levaansukraasid on väiksemad ja lihtsama ehitusega ning neil tavaliselt puudub N-terminaalne
signaalpeptiid (Geier ja Geider, 1993; Song ja Rhee, 1994; Hettwer et al., 1998). Erandiks on
gramnegatiivse bakteri Gluconacetobacter diazotrophicus’e levaansukraas, millel on leitud
sekretsiooni vahendav N-terminaalne signaalpeptiid (Hernandez et al., 2000).
Levaansukraaside peamiseks substraadiks on sahharoos, aga mitmetel ensüümidel on näidatud
ka rafinoosi ja stahhüoosi hüdrolüüsimise ning neist levaani sünteesimise võimet (Yanase et
al., 2002; Andersone et al., 2004; Visnapuu et al., 2008). Levaansukraasi katalüütilised
omadused sõltuvad nii substraadi kontsentratsioonist, temperatuurist kui ka keskonna pH-st.
B. subtilis’e levaansukraasi puhul on näidatud, et sahharoosi hüdrolüüsireaktsioon, kus
tekivad glükoos ja fruktoos, on eelistatud madalamatel sahharoosi kontsentratsioonidel (250
mM) (Lammens et al., 2009). Erinevatel levaansukraasi aktiivsustel võivad olla erinevad
temperatuurioptimumid. Näiteks P. syringae pv. phaseolicola ensüümi kõige sobivam
temperatuur sahharoosi hüdrolüüsiks on 60°C, aga levaani sünteesiks 18°C (Hettwer et al.,
1995). Enamiku seni uuritud levaansukraaside pH optimum jääb vahemikku 5.0-6.5. Näiteks
Zymomonas mobilis’e levaansukraasil on nii hüdrolüüsi- kui ka
polümerisatsioonireaktsioonide toimumiseks optimaalne pH 5.0 (Sangiliyandi et al., 1999).
Glükosiidi hüdrolaaside perekonnad 68 ja 32 on koondatud sugukonda GH-J, sest neil
valkudel on sarnane ruumiline struktuur. Selle sugukonna ensüümid koosnevad β-lehtedest,
mis moodustavad viielabalise β-propellerstruktuuri, mille keskel on substraati siduv
aktiivtsenter. Iga β-leht koosneb neljast antiparalleelsest valguahelast. Katalüütilisse tsentrisse
kuuluvad konserveerunud happelised aminohapped – kaks aspartaati (Asp) ja glutamaat (Glu)
(vt. ka 1.3.1) (Meng ja Fütterer, 2003; Chuankhayan et al., 2010). Erinevalt GH68 perekonna
ensüümidest esineb GH32 valkudel C-terminaalne lisadomään, mis koosneb kahest β-lehest ja
moodustab kahekihilise nn. võileivastruktuuri (β-sandwich) (Lammens et al., 2009;
Chuankhayan et al., 2010).
1.3 Fruktosüültransferaaside ehitus ja aktiivtsenter
1.3.1 Fruktosüültransferaaside katalüütilised aminohapped ja kristallstruktuurid
Fruktosüültransferaaside katalüütilised aminohapped on konserveerunud kõigil seni uuritud
GH-J ensüümidel (Lammens et al., 2009). Need kolm olulist aminohapet (katalüütiline
kolmik) on kaks aspartaati ja üks glutamaat (Tabel 1). Üks aspartaatidest käitub nukleofiilina,
7