幾丁質合成酶

幾丁質（Chitin），又稱甲殼質，甲殼素，是由β-(1,4)連接的N-乙酰氨基葡萄糖，是自然界中一種天然生物多糖，是自然界中儲存量僅次於纖維素的第二大天然多糖。幾丁質是昆蟲表皮（外骨骼）的主要成分，也是中腸圍食膜的重要成分。幾丁質約佔昆蟲蟲蜕幹物質的40%。 ^[1] 

幾丁質合成酶（Chitin synthetase；以下簡稱CS）和大多數能夠完成複雜生物功能的酶一樣，是一系列具有同類功能（共同協同完成系列生理生化反應）的酶的合稱。

幾丁質在自然界中有3 種晶形：α-幾丁質、β-幾丁質和γ-幾丁質。α-幾丁質是最主要的存在形式，容易獲得，對其研究也最為深入；β-幾丁質含量次於α-幾丁質，它有比較弱的分子內作用力及較高的生物活性和溶解性，由於這些優點，它極具發展前景，可能得到廣泛應用；γ-幾丁質含量最少，相關研究較少。 ^[2] 

這三種酶功能各不相同：CS I 是一種修復酶，在胞質分裂中補充幾丁質；CSⅡ的主要功能是形成隔膜，這兩種酶合成細胞中10%的幾丁質；CS Ⅲ是最主要的幾丁質合成酶，合成90%的幾丁質。三種酶的特性也存在差異，如最適Ph及温度，激活劑和抑制劑：CS I和CSⅡ都是酶原，在離體時要求蛋白水解作用激活，而CS Ⅲ則在胰蛋白處理下活性降低。另外Co²⁺對CS Ⅱ 、CS Ⅲ起激活作用, 卻對CS Ⅰ 有抑制作用。 ^[2] 

雖然人們已經通過玻璃珠機械破碎細胞從真菌中提取出了幾丁質合成酶, 但其具體結構任是未知的，對其研究僅限於基因的克隆以及編碼的測序等方面。 ^[2] 

幾丁質合成酶是生物合成幾丁質的關鍵物質，幾丁質是昆蟲表皮和真菌細胞壁的特徵成分。

幾丁質合成酶（Chitin synthase；CS）是一種膜結合的糖苷轉化酶，在它的作用下，幾丁質前體物尿苷二磷酸酯-N-乙酰氨基葡萄糖（UDP-GlcNAc）能被生物合成幾丁質。

幾丁質並不存在於脊椎動物及植物中。因此, 幾丁質是一個安全、高選擇性的靶標，任何能干擾幾丁質生物合成或沉積的物質都會對真菌和昆蟲造成影響。近年來人們越來越認識到這一點並努力尋找和合成具有此類特性的藥物。因而，抑制幾丁質的合成成為農用殺蟲、殺蟎、殺菌劑及醫用抗真菌藥物研究的熱點。 ^[1] 

昆蟲幾丁質的合成是一個高度複雜的、多方面聯繫的一系列生化和生理過程。Candy 和Kilby（1962）首次提出了昆蟲體內幾丁質的生物合成通路，始於海藻糖，終止於幾丁質，其中共有8 個酶參與，依次為海藻糖酶（trehalase）、己糖激酶（hexokinase）、葡萄糖-6-磷酸異構酶（glucose-6-phosphate isomerase）、穀氨酸鹽：果糖-6-磷酸轉氨酶（glutamine: fructose-6-phosphateaminotransferase）、葡糖胺-6-磷酸-N-乙酰轉移酶（glucosamine- 6-phosphate N-acetyltransferase）、磷乙酰氨基葡萄糖變位酶（phosphoacetylglucosaminemutase）、UDP-N-乙酰葡糖胺焦磷酸化酶（UDP-Nacetylglucosaminepyrophosphorylase）和幾丁質合成酶（chitin synthase）。 ^[1]