Cellulase (CL)

Cellulase (CL) — фермент, катализирующий гидролиз β-1,4-гликозидных связей в целлюлозе, приводя к образованию олигосахаридов и, в конечном итоге, глюкозы. Относится к классу гидролаз и входит в состав экзо- и эндо-целлюлаз, действующих синергистически при расщеплении полимерной структуры целлюлозы. Фермент широко распространен у бактерий, грибов и простейших, способных утилизировать растительную биомассу. Основной структурной особенностью целлюлаз является наличие каталитического домена и, в ряде случаев, карбогидрат-связывающего модуля (CBM), обеспечивающего адсорбцию на поверхности целлюлозы. Молекулярная масса целлюлаз варьирует в зависимости от источника и изоформы, составляя от 20 до 100 кДа. Активность фермента зависит от pH и температуры, с оптимумом, характерным для продуцента. Некоторые целлюлазы функционируют в кислой, другие — в нейтральной или слабощелочной среде. Фермент играет ключевую роль в биотехнологических процессах, включая производство биотоплива, пищевую промышленность и обработку текстиля. В исследованиях целлюлаза используется как модельный белок для изучения механизмов гидролиза полисахаридов. Структурное разнообразие и высокая специфичность делают целлюлазу важным объектом для биоинженерии и промышленной ферментологии. Изоформы целлюлазы могут различаться по устойчивости к ингибиторам и термостабильности. Ферменты класса CL являются обязательными компонентами целлюлолитических систем микроорганизмов, колонизирующих лигноцеллюлозные субстраты. Их экспрессия регулируется на транскрипционном уровне в ответ на присутствие целлюлозы. Изучение клонированных генов целлюлаз позволяет оптимизировать их каталитические свойства для прикладных целей. В структурной биологии целлюлазы служат объектами для анализа взаимодействия белок-субстрат.