Quimosina - Chymosin
Quimosina | |||||||||
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Identificadores | |||||||||
CE no. | 3.4.23.4 | ||||||||
No CAS. | 9001-98-3 | ||||||||
Bases de datos | |||||||||
IntEnz | Vista IntEnz | ||||||||
BRENDA | Entrada BRENDA | ||||||||
FÁCIL | NiceZyme vista | ||||||||
KEGG | Entrada KEGG | ||||||||
MetaCyc | camino metabólico | ||||||||
PRIAM | perfil | ||||||||
Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
Ontología de genes | AmiGO / QuickGO | ||||||||
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La quimosina / k aɪ m ə s ɪ n / o renina / r ɛ n ɪ n / es una proteasa encuentra en cuajo . Es una endopeptidasa aspártica que pertenece a la familia MEROPS A1. Es producido por animales rumiantes recién nacidos en el revestimiento del abomaso para cuajar la leche que ingieren, permitiendo una residencia más prolongada en los intestinos y una mejor absorción. Es muy utilizado en la producción de queso . La quimosina bovina se produce ahora de forma recombinante en E. coli , Aspergillus niger var awamori y K. lactis como recurso alternativo.
Ocurrencia
La quimosina se encuentra en una amplia gama de tetrápodos , aunque se sabe que es producida por animales rumiantes en el revestimiento del abomaso . La quimosina es producida por las células principales gástricas en los mamíferos recién nacidos para cuajar la leche que ingieren, lo que permite una residencia más prolongada en los intestinos y una mejor absorción. Las especies no rumiantes que producen quimosina incluyen cerdos, gatos, focas y polluelos .
Un estudio informó haber encontrado una enzima similar a la quimosina en algunos bebés humanos, pero otros no han podido replicar este hallazgo. Los seres humanos tienen un pseudogén de quimosina que no genera una proteína, que se encuentra en el cromosoma 1 . Los seres humanos tenemos otras proteínas para digerir la leche, como la pepsina y la lipasa .
Además del linaje de primates que condujo a los humanos, algunos otros mamíferos también han perdido el gen de la quimosina.
Reacción enzimática
La quimosina se utiliza para provocar una gran precipitación y la formación de cuajada en la fabricación de queso . El sustrato nativo de la quimosina es K-caseína, que se escinde específicamente en el enlace peptídico entre los residuos de aminoácidos 105 y 106, fenilalanina y metionina . El producto resultante es fosfocaseinato de calcio . Cuando se rompe el enlace específico entre los grupos hidrófobo (para-caseína) e hidrófilo ( glicopéptido ácido ) de la caseína , los grupos hidrófobos se unen y forman una red 3D que atrapa la fase acuosa de la leche.
Las interacciones de carga entre las histidinas en la kappa-caseína y los glutamatos y aspartatos de la quimosina inician la unión de la enzima al sustrato. Cuando la quimosina no se une al sustrato, una horquilla beta, a veces denominada "el colgajo", puede unirse por hidrógeno al sitio activo, cubriéndolo y no permitiendo una mayor unión del sustrato.
Ejemplos de
A continuación se enumeran el gen Cym de rumiantes y el pseudogén humano correspondiente:
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Quimosina recombinante
Debido a las imperfecciones y la escasez de cuajos microbianos y animales, los productores buscaron reemplazos. Con el desarrollo de la ingeniería genética, fue posible extraer genes productores de cuajo del estómago de los animales e insertarlos en ciertas bacterias , hongos o levaduras para que produzcan quimosina durante la fermentación. El microorganismo modificado genéticamente se mata después de la fermentación y la quimosina se aísla del caldo de fermentación, de modo que la quimosina producida por fermentación (FPC) utilizada por los productores de queso no contiene ningún componente o ingrediente GM. FPC contiene la quimosina idéntica a la fuente animal, pero se produce de una manera más eficiente. Los productos FPC se comercializan desde 1990 y se consideran la enzima ideal para la coagulación de la leche.
FPC fue la primera enzima producida artificialmente registrada y permitida por la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU . En 1999, aproximadamente el 60% del queso duro de EE. UU. Se elaboraba con FPC y tiene hasta el 80% de la cuota de mercado mundial de cuajo.
Para 2008, aproximadamente del 80% al 90% de los quesos fabricados comercialmente en los EE. UU. Y Gran Bretaña se elaboraban con FPC. La quimosina producida por fermentación más utilizada se produce utilizando el hongo Aspergillus niger o utilizando Kluyveromyces lactis .
El FPC contiene solo quimosina B, logrando un mayor grado de pureza en comparación con el cuajo animal. El FPC puede ofrecer varios beneficios al productor de queso en comparación con el cuajo animal o microbiano, como un mayor rendimiento de producción, mejor textura de cuajada y menor amargor.
Referencias
Otras lecturas
- Foltmann B (1966). "Una revisión sobre prorenina y renina". Comptes-Rendus des Travaux du Laboratoire Carlsberg . 35 (8): 143–231. PMID 5330666 .
- Visser S, Slangen CJ, van Rooijen PJ (junio de 1987). "Sustratos de péptidos para quimosina (renina). Sitios de interacción en secuencias relacionadas con kappa-caseína ubicadas fuera de la región del hexapéptido (103-108) que encaja en la hendidura del sitio activo de la enzima" . La revista bioquímica . 244 (3): 553–8. doi : 10.1042 / bj2440553 . PMC 1148031 . PMID 3128264 .