enzyme asparaginase

ENZYME ASPARAGINASE


NỘI DUNG
1. Giới thiệu
chung
2. Cơ chế xúc tác

3. Quy trình thu
nhận

4. Ứng dụng


I. Giới thiệu chung
Asparaginase là 1 loại enzyme có khả năng thủy phân asparagine thành aspartic và amoniac

Công thức cấu tạo của asparagine

Cấu trúc 3D của enzyme asparaginase


 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ASPARAGINASE :


II. Cơ chế xúc tác
Asparaginase là loại enzyme được sử dụng cả trong dược phẩm và sản xuất thực phẩm.


1. Trong sản xuất thực phẩm
 Acrylamide là chất gây ung thư được tạo qua trong quá

trình nướng bánh mỳ, bánh quy.
 Nguyên nhân là trong sản xuất bánh nướng, sự tạo
thành màu vàng của bánh là do các axit amin phản ứng
với đường glucose (phản ứng Maillard) tạo thành hợp
chất có màu vàng nâu. Tuy nhiên, chỉ có asparagine là
tiền chất chủ yếu tạo thành acrylamide. 


CƠ CHẾ XÚC TÁC CỦA ASPARAGINASE:

Để giảm lượng acrylamide trong sản xuất bánh nướng, asparaginase được bổ
sung trước khi nướng để chuyển hóa asparagine thành
axit aspartic và amoniac.
Do vậy asparagine không tham gia vào phản ứng Maillard nên sự hình thành
acrylamide giảm đáng kể.


2. Trong sản xuất dược phẩm
-

-

Asparagine là một loại axit amin quan trọng cho việc tổng hợp ADN và
các protein thiết yếu có liên quan đến sự tồn tại của tế bào. Các tế bào
ung thư không có khả năng tổng hợp Asparagine.
Asparaginase có khả năng phân giải asparagine làm giảm lượng chất
này trong máu, do đó có thể kìm hãm sự tăng trưởng của các tế bào ung
thư.

-

III. Quy trình thu nhận

Asparaginase có thể được thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau:
+ Ở thực vật: cây đậu
+ Ở động vật: gan gà
+ Ở VSV: Escherichia coli, Pseudomonas, ….
Ngoài ra, một số nấm mốc mấm men cũng có thể sản sinh ra enzyme asparaginase.
- Quá trình thu nhận enzyme asparaginase từ cây đậu
HẠT CÂY ĐẬU

BẢO QUẢN

XỬ LÝ SƠ BỘ
(Làm sạch,nghiền
nhỏ)

SẤY KHÔ

TRÍCH LY
(Phá vỡ tế bào)

LY TÂM
(Thu kết tủa)

LỌC
(bỏ bã)

THU DỊCH

-

-

Trên thế giới hãng Novozymes đã sản xuất và thương mại hoá thành công enzyme asparaginase tái tổ
hợp từ chủng nấm sợi aspergillus oryzae để ứng dụng trong:
+ Công nghiệp thực phẩm với tên gọi acrylaway L
+ Trong dược phẩm để điều trị ung thư máu với tên gọi Elspar
Quá trình thu nhận asparaginase tái tổ hợp :
Gen mã hóa asparaginase của nấm men Aspergillus oryzae được cải biến 13 mã bộ ba hiếm để phù hợp
cho việc biểu hiện gen trong nấm men Pichia pastoris ( vector tái tổ hợp pPIC9-asp1 được biến nạp vào
tế bào P. pastoris bằng pp xung điện) .


QUÁ TRÌNH THU NHẬN ASPARAGINASE
- Nuôi cấy nấm men pichia
pastoris trong môi trường BMGY
lỏng (Nuôi lắc 250v/p, 30°C, 24h> đạt OD600=2-6)

Lọc thu kết tủa enzym

Rửa tủa enzym bằng
nước cất

Chuyển sang môi trường BMMY ( BMGY
được thay thế glycerol bằng methanol 0,5%)
trong 72h

Ly tâm 13000v/p, trong
5phút

Ly tâm thu enzym

Thu dịch nuôi cấy

Bảo quản (-20°C)



-

-

-

* Bệnh bạch cầu cấp ( đặc biệt bệnh bạch cầu cấp
dòng lympho)
Enzyme asparaginase thủy phân asparagine là một axit
amin thiết yếu trong huyết thanh, do đó làm mất đi một
yếu tố cần thiết để tổng hợp protein của các tế bào
lympho ác tính nhạy cảm.
Trong bệnh bạch cầu cấp, tế bào ác tính phải phụ thuộc
vào asparagine bên ngoài để tồn tại, còn các tế bào bình
thường có thể tự tổng hợp được nên ít bị ảnh hưởng nếu
điều trị bằng phương pháp sử dụng asparaginase.

Bạch cầu cấp dòng lympho

Tuy nhiên gần đây người ta thấy có rất nhiều mô bình thường nhạy cảm với
asparaginasevà có thể gây ra nhiễm độc với nhiều mức độ khác nhau.
- Ngoài ra, các tế bào bệch cầu bệnh ở người có thể nhanh chóng kháng thuốc do xuất hiện
dòng asparaginase synthetase
 Đây là lý do không nên sử dụng thuốc có asparaginase đơn độc mà phải kết hợp với các
hóa chất khác.


-

Ta có thể tiêm enzyme asparaginase vào tĩnh mạch, cơ
hoặc dưới da.
Tác dụng phụ thường gặp khi sử dụng bằng cách tiêm
bao gồm: dị ứng, viêm tụy, các vấn đề về đông máu,
đường huyết cao, các vấn đề về thận và rối loạn chức
năng gan.