Laccase

Laccase представляет собой медьсодержащий оксидоредуктазный фермент, относящийся к классу полифенолоксидаз (EC 1.10.3.2). Данный фермент катализирует одностадийное окисление широкого спектра фенольных и нифенольных субстратов с одновременным четырехэлектронным восстановлением молекулярного кислорода до воды. Активный центр Laccase включает четыре атома меди, организованных в три функциональные домена: T1, T2 и T3. Фермент широко распространен у высших растений, грибов базидиомицетов и некоторых бактерий, где участвует в биосинтезе и деградации лигнина. В реакционном механизме принимают участие катион-радикальные промежуточные продукты, формируемые при окислении субстрата. Субстратная специфичность Laccase определяется структурными особенностями активного центра и варьируется в зависимости от источника происхождения фермента. Изоформы грибных Laccase демонстрируют повышенную активность в кислой среде, тогда как растительные варианты функционируют преимущественно при нейтральных значениях pH. Фермент играет ключевую роль в окислительных процессах, включая детоксикацию ксенобиотиков и формирование защитных барьеров в растительных тканях. Биохимические свойства Laccase обуславливают его применение в биоремедиации, биобелильных процессах и синтезе полимерных материалов. Термостабильность и pH-оптимум активности различных изоформ определяются первичной структурой белкового остова и микросредой активного центра. Молекулярная масса фермента колеблется в диапазоне 50–90 кДа в зависимости от таксономической принадлежности источника. Кинетические параметры характеризуются высоким значением KM для фенольных соединений и низкой аффинностью к нефенольным субстратам. Регуляция экспрессии генов, кодирующих Laccase, осуществляется через систему стрессовых ответов при воздействии ультрафиолетового излучения и патогенных агентов. Структурная организация фермента включает характерные β-складчатые домены, обеспечивающие стабильность каталитического центра в условиях окислительного стресса.