Hidrolázok

Hidrolázok vagy hidrolízist katalizáló enzimek az enzimek egy csoportja, amelyek kémiai kötések hidrolízisét végzik. Vízzel reagálva bontják a szubsztrátokat kisebb molekulákká, és nélkülözhetetlenek az anyagcsere számos folyamatában, az emésztésben, a sejt- és szövetátalakulásban, valamint a molekulák lebontásának és átalakításának szabályozásában.

Az EC-számítás szerint a hidrolázok az EC 3. osztályba tartoznak, és számos alcsoportba sorolhatók. Például proteázok (peptidkötések hidrolízise), glikozidázok (glikozidkötések hidrolízise), lipázok (észterkötések hidrolízise), foszfatázok és nukleázok (nukleinsavak hidrolízise). Néhány hidroláz katalízise szerin-hidroxil-triád vagy fémionok közreműködésével valósul meg, ezért metallohidrolázokként is emlegetik őket. A családtagok között nagy a szubsztrát-specifikusság, és a környezeti tényezők, például a pH és a hőmérséklet jelentősen befolyásolják tevékenységüket.

Mechanizmusukban a víz aktiválása és a kötés hidrolízise zajlik. Egyes hidrolázok organikus katalitikus triádot használnak, például szerin-hidroxil-triádot a proteázoknál, míg mások fém-ionokra épülő metallohidrolázok, ahol a fémion aktiválja a vizet vagy stabilizálja a reakció intermediárait.

Előfordulás és alkalmazások: élő szervezetekben széles körűek; az emésztőrendszerben a hasnyálmirigy- és gyomor hidrolázai segítik a fehérjék, zsírok és szénhidrátok bontását; a sejtekben lizozómális hidrolázok részt vesznek a molekulák lebontásában. Ipari felhasználásuk közé tartozik a proteázok mosóporokban, amilázok és glikozidázok az élelmiszeriparban, lipázok zsírok feldolgozásában, cellulázok cellulóz bontásában; továbbá a biotechnológiában fehérjék módosítására és bioüzemanyagok, bioremediáció területén is hasznosak.

Klinikai és ökológiai jelentőség: hidrolázok zavara vagy hiánya betegségekhez vezethet, például lizozomális tárolási zavarok. Enzimeket célzó terápiák és inhibitorok fontosak az orvostudományban, míg az ipari alkalmazások segítik az élelmiszerbiztonságot, a környezetvédelmet és a megújuló energiaforrások fejlesztését.