Extremozym
Englisch: extremozyme
1. Definition
Extremozyme sind Enzyme, die unter extremen Umweltbedingungen arbeiten können, unter denen gewöhnliche Enzyme denaturieren würden.
2. Vorkommen
Extremozyme kommen bei extremophilen Prokaryoten, vor allem Archaea, vor. Diese leben, im Gegensatz zu mesophilen Organismen, in extremen Biotopen, die z.B. durch starke Alkalität oder Azidität, extrem hohe oder niedrige Temperaturen oder einen hohen Salzgehalt charakterisiert sind. Beispiele hierfür sind Salzseen und heiße Quellen. Extremozyme können so stark an die Umweltbedingungen angepasst sein, dass sie unter "gewöhnlichen" Bedingungen denaturieren und/oder ihre Funktionalität verlieren.
3. Relevanz
Aufgrund ihrer Funktionalität unter Extrembedingungen sind Extremozyme für biotechnologische Anwendungen verschiedener Industrien von Bedeutung. Ein Beispiel aus dem Alltag sind Lipasen, Amylasen und Proteasen in Waschmitteln, die unter sehr niedrigen oder sehr hohen Waschtemperaturen arbeiten können. In der Medizin und Biotechnologie ist die Taq-Polymerase von großer Bedeutung, die aufgrund ihrer Aktivität bei hohen Temperaturen die Vervielfältigung von DNA mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ermöglicht.
4. Quellen
- Eichler: Biotechnological uses of archaeal extremozymes. Biotechnol Adv. 2001 Jul;19(4):261-78.
- Elleuche S, Schröder C, Sahm K, Antranikian G: Extremozymes--biocatalysts with unique properties from extremophilic microorganisms. Curr Opin Biotechnol. 2014 Oct;29:116-23. doi: 10.1016/j.copbio.2014.04.003.
- Littlechild: Enzymes from Extreme Environments and Their Industrial Applications. Front Bioeng Biotechnol. 2015; 3: 161. Published online 2015 Oct 13. doi: 10.3389/fbioe.2015.00161