β-Galactosidase

Β-Galactosidase
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Masse/Länge Primärstruktur	649 Aminosäuren
Isoformen	2
Bezeichner
Gen-Namen	GLB1; EBP; ELNR1; S-Gal
Externe IDs	OMIM: 611458 UniProt: P16278   MGI: 8815
Arzneistoffangaben
ATC-Code	A16AB04
DrugBank	DB00103
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	3.2.1.23  Glykosidase
Reaktionsart	Hydrolyse endständiger β-D-Galactose-Reste in β-D-Galactosiden
Substrat	β-D-Galactoside
Produkte	β-D-Galactose
Vorkommen
Homologie-Familie	Galactosidase 3
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen

β-Galactosidasen (auch β-Galaktosidasen) sind Enzyme, die endständige Zuckerreste (β-Galactose) von Polysacchariden wie Gangliosiden, Glycoproteinen und Glycosaminoglycanen abbauen. Sie kommen in allen Lebewesen vor, wo sie unterschiedlichen Stellenwert im Stoffwechsel haben. Außer der bakteriellen Lactase, die ebenfalls eine β-Galaktosidase ist, gibt es im Menschen noch eine Lactase, die nicht zu EC 3.2.1.23 gerechnet wird. Bakterielle β-Galaktosidase wird im Labor verwendet. Das menschliche Enzym wird vom GLB1-Gen codiert und kommt in zwei Spleißvarianten vor, welche in allen Zellen sowohl in den Lysosomen als auch im Zytoplasma lokalisiert sind. Mutationen im GLB1-Gen können zu verschiedenen Typen der Gangliosidose und zu Typ 4B der Mucopolysaccharidose führen. ^[1]

Funktion

β-Galaktosidasen katalysieren die Hydrolyse der glykosidischen Bindung von β-Galactopyranosiden. Bei einer Exoglycosidase entsteht hierbei das Monosaccharid Galactose. Sie sind je nach Aufgabe und Organismus unterschiedlich spezifisch. So können einige Galactosidasen auch α-L-Arabinopyranoside hydrolysieren.

Verwendung

In der Mikro- und Molekularbiologie wird das aus dem gramnegativen Bakterium Escherichia coli stammende Gen für die β-Galactosidase, genannt lacZ, als Reportergen verwendet. In mit Gentechnik veränderten Bakterien (z. B. Blau-Weiß-Selektion von Kolonien), Hefen (z. B. Hefe-Zwei-Hybrid-System) oder auch höheren Organismen (z. B. Knockout-Maus) zeigt die Hydrolyse von X-Gal (5-Brom-4-chlor-3-indoxyl-β-D-galactopyranosid) zu Galactose und einen blauen, wasserunlöslichen Indigo-Farbstoff, die Genexpression von lacZ an. Durch Hydrolyse von ONPG (o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranosid) kann die Aktivität der β-Galactosidase quantitativ bestimmt werden.

Klassifikation

β-Galaktosidasen bilden Familie 35 in der Klassifikation der Glykosidasen nach Henrissat.^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ UniProt-Eintrag
2. ↑ Bernard Henrissat: Glycosyl hydrolase families: classification and list of entries

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