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Concept
Bêta-galactosidase
Résumé
La β-galactosidase, généralement abrégée en bêta-gal ou β-gal, est une hydrolase dont le rôle est d'hydrolyser des β-galactosides en oses simples. Ses substrats de prédilection peuvent être le ganglioside GM1, les lactosylcéramides, le lactose, ainsi que plusieurs glycoprotéines. Il s'agit d'un homotétramère constitué de quatre sous-unités semblables, de 116 kDa chacune.
Elle intervient dans le métabolisme du galactose et des sphingolipides, ainsi que dans la biosynthèse de glycosphingolipides.
Son absence (ou faible présence) dans l'intestin est la principale cause de l'incapacité à digérer le lactose chez l'homme : on parle d'intolérance au lactose. Génétiquement, une déficience au niveau du gène GLB1 provoque la mucopolysaccharidose de type IV (MPS4), la galactosialidose ou la gangliosidose GM1.
La toute première β-galactosidase à avoir été séquencée est celle d'E. coli, en 1970. Elle est constituée de d'acides aminés. La protéine est formée de quatre chaînes et a une masse moléculaire de . Chaque unité comprend cinq domaines, le troisième possédant le site actif. Cette enzyme peut être séparée en deux peptides, LacZα and LacZΩ, aucune de ses unités ne pouvant être active par elle-même. Cette caractéristique est utilisée dans beaucoup de vecteurs de clonage pour terminer l'α-complémentation des chaînes spécifiques artificielles d’Escherichia coli, le peptide le plus court (LacZα) étant codé par le plasmide, alors que le peptide le plus long (LacZΩ) est codé en trans par le chromosome bactérien. Lorsque les fragments d'ADN sont insérés dans le vecteur et que la production de LacZα est interrompue, la cellule n'a plus aucune activité β-galactosidase. Il s'ensuit la présence de deux types de recombinants : ceux capables de dégrader le lactose et ceux ne le pouvant pas.
En 1995, Dimri proposent une nouvelle isoforme de la β-galactosidase possédant un maximum d'activité à pH 6.0 qui ne s'exprimerait que lors de la sénescence (l'arrêt irréversible de la croissance des cellules). Un protocole de mesure spécifique est même développé.
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