Kitin spaltes effektivt av enzym fra menneske

En doktoravhandling viser at enzymet human chitotriosidase (HCHT) hos mennesker har egenskaper som gjør at det bryter ned kitin særlig raskt og effektivt.

Kitin spaltes effektivt av enzym fra menneske

Kristine Bistrup Eide disputerer 29. januar 2016 for graden ph.d. ved NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet med avhandlingen «A detailed study of the enzymatic properties of Human Chitotriosidase (HCHT)».

Karbohydrater spiller en viktig rolle i alle levende organismer og mangfoldet er stort både når det gjelder struktur og funksjonalitet. De har viktige oppgaver i signalisering, i kommunikasjon mellom celler og ikke minst som energikilder. Kitin er et uløselig polysakkarid og den nest vanligste biopolymeren i naturen etter cellulose. Kitin er en nøkkelkomponent i blant annet sopp, insekter, edderkoppdyr og krepsdyr. Årlig produksjon utgjør omkring 100 milliarder tonn.

Til tross for at kitin produseres i slike enorme mengder og i tillegg er uløselig, akkumuleres det ikke i naturen. Dette sørger effektive enzymatiske nedbrytningssystemer for. Enzymene som inngår i nedbrytningsprosessen, kalles kitinaser, og de er viktige i mange biologiske prosesser, for eksempel som forsvarsmekanisme i lavere livsformer og planter.

Hos menneske er det funnet to kitinaser som er aktive: acidic mammalian chitinase (AMCase) og human chitotriosidase (HCHT). Ved en del sykdommer er det forhøyede nivåer av disse to enzymene uten at det vites hvorfor. Det antas også at de spiller en rolle i det medfødte immunforsvaret vårt, sannsynligvis i forbindelse med parasittinvasjon.  

HCHT forekommer i to varianter som kompletterer hverandre
Det er den ene av disse to humane kitinasene, HCHT, Kristine Bistrup Eide har undersøkt i doktorgradsarbeidet sitt. Det overordnede målet med arbeidet har vært å gjennomføre en biokjemisk karakterisering av HCHT med spesiell vekt på interaksjonene mellom enzym og substrat på et molekylært nivå.

Hun har kartlagt to ulike varianter av enzymet, HCHT39 og HCHT50. Det ser ut til at disse to enzymvariantene sammen fungerer som et komplett kinolytisk maskineri med evne til å bryte ned kitin raskt og effektivt. Jordbakterien Serratia marcescens, som er en effektiv kitinnedbryter, er til sammenligning avhengig av tre ulike enzymer, pluss et hjelpeprotein, for å gjøre samme jobben.

Den detaljerte studien av human chitotriosidase viser at de to variantene av enzymet kombinerer ulike egenskaper som også andre kitinaser har, på en måte som gjør det særdeles raskt og effektivt.

Annonsering av disputasen

Published 31. oktober 2016 - 18:06 - Updated 23. mai 2017 - 19:15