Plik lizozymy są enzymami hydrolitycznymi szeroko rozpowszechnionymi w przyrodzie, zdolnymi do hydrolizowania wiązań glikozydowych peptydoglikanu w ścianie bakterii. Występują w roślinach i zwierzętach i pełnią funkcję mechanizmu obronnego przed infekcjami bakteryjnymi.
Odkrycie tych enzymów sięga 1922 roku, kiedy Alexander Fleming zdał sobie sprawę, że istnieje białko, które ma zdolność katalityczną do lizy bakterii w niektórych ludzkich tkankach i wydzielinach..
Lizozym, dzięki łatwemu pozyskiwaniu i niewielkim rozmiarom, był jednym z pierwszych enzymów poddanych sekwencjonowaniu, którego strukturę określano za pomocą promieni rentgenowskich, a obecnie jest stosowany jako układ modelowy w chemii, enzymologii, krystalografii i biologii molekularnej białek..
Lizozym jest enzymem „bakteriolitycznym” specjalizującym się w hydrolizie wiązań β-1,4-glikozydowych, które tworzą się między kwasem N-acetylmuraminowym a N-acetyloglukozaminą obecną w ścianie komórkowej peptydoglikanu, która jest szczególnie eksponowana w bakteriach Gram-dodatnich.
Pełni różne funkcje, zarówno trawienne, jak i immunologiczne, we wszystkich organizmach, w których jest wyrażany i używany jako zasób biotechnologiczny do różnych celów..
Indeks artykułów
Lizozymy są wyrażane przez główne grupy organizmów żywych na planecie, ale są one szczególnie bogate w zwierzęta i to na ich podstawie zostały dalej oczyszczone i zbadane..
U ludzi lizozym występuje w dużych stężeniach w różnych płynach i tkankach, takich jak wątroba, chrząstki, ślina, śluz i łzy. Wyrażany jest przez komórki krwiotwórcze, występuje również w granulocytach, monocytach i makrofagach, a także w innych komórkach prekursorowych szpiku kostnego..
Lizozymy pochodzenia roślinnego hydrolizują substraty podobne do tych stosowanych przez inne blisko spokrewnione enzymy znane jako chitynazy, z tego powodu mogą również hydrolizować wiązania w chitynie, chociaż z mniejszą wydajnością.
W królestwie zwierząt opisano co najmniej trzy typy lizozymów:
-Lizozymy typu C („C” z „dokonwencjonalne „lub”dokurczak ", Co oznacza kurczak po angielsku)
-Lizozymy typu G („G” z „soloose”, Co w języku angielskim oznacza gęś) i
-Lizozymy typu I („I” z „jabezkręgowce ”)
Te trzy klasy lizozymów różnią się od siebie sekwencjami aminokwasów, właściwościami biochemicznymi i właściwościami enzymatycznymi..
Te lizozymy są uważane za „modelowe” enzymy z tej rodziny, ponieważ służyły jako model do badań struktury i funkcji. Są znane jako typ „C” języka angielskiego ”kurczak„Ponieważ po raz pierwszy zostały odizolowane od białka kurzych jaj.
W tej klasie znajdują się lizozymy produkowane przez większość kręgowców, zwłaszcza ptaki i ssaki. Obejmuje również enzymy obecne w niektórych stawonogach, takich jak Lepidoptera, Diptera, niektóre pajęczaki i skorupiaki.
Są małymi enzymami, ponieważ ich masa cząsteczkowa nie przekracza 15 kDa. Są to podstawowe białka o wysokich punktach izoelektrycznych.
Pierwszy lizozym tego typu został zidentyfikowany w białku jaja gęsiego i występuje u wielu gatunków ptaków, takich jak kurczaki, łabędzie, strusie, kazuary i inne..
W niektórych przypadkach lizozymy typu G są bardziej obfite niż lizozymy typu C w białkach jaj niektórych ptaków, podczas gdy w innych jest odwrotnie, lizozymy typu C są bardziej obfite.
Te lizozymy są również obecne w małży dwuskorupowych i niektórych osłonicach. Są nieco większe niż białka typu C, ale ich masa cząsteczkowa zwykle nie przekracza 25 kDa.
Te lizozymy występują głównie u zwierząt bezkręgowych. Jego obecność została stwierdzona u pierścienic, szkarłupni, skorupiaków, owadów, mięczaków i nicieni i nie występuje u ssaków i innych kręgowców..
Mają bardziej kwaśne punkty izoelektryczne niż białka typu C i typu G..
Trzy typy enzymów zwierzęcych opisane w poprzedniej sekcji mają dość podobne trójwymiarowe struktury..
Lizozym ludzki jest lizozymem typu C i był pierwszym z tych enzymów, który został zbadany i scharakteryzowany strukturalnie. Jest to małe białko składające się ze 130 reszt aminokwasowych i jest kodowane przez gen znajdujący się na chromosomie 12, który ma 4 egzony i 3 introny..
Jego struktura jest podzielona na dwie domeny: jedną znaną jako domena α i inne podobne domena β. Domena α składa się z czterech helis alfa, a domena β składa się z antyrównoległej warstwy β i dużej pętli.
Miejsce katalityczne enzymu znajduje się w szczelinie, która powstaje między obiema domenami, a do wiązania z substratem ma reszty kwasu glutaminowego i asparaginowego. Ponadto ma co najmniej sześć „podstron” znanych jako A, B, C, D, E i F, zdolnych do wiązania sześciu kolejnych reszt cukrowych.
Lizozym pełni nie tylko funkcje fizjologiczne w ochronie i walce z infekcjami bakteryjnymi w organizmach, które go wyrażają, ale, jak wspomniano, jest bardzo przydatny jako modelowy enzym z chemicznego, enzymatycznego i strukturalnego punktu widzenia..
W dzisiejszym przemyśle jest uznawany za silny środek bakteriobójczy i służy do konserwacji żywności i leków.
Dzięki reakcji, którą katalizują te enzymy, mogą oddziaływać na różne populacje bakterii i zmieniać stabilność ich ścian, co później przekłada się na lizę komórek..
W połączeniu z innymi podobnymi enzymami lizozymy mogą działać zarówno na bakterie Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne, dlatego można je uznać za część antybakteryjnego układu „odpornościowego” różnych klas organizmów.
W białych krwinkach obecnych we krwi ssaków enzymy te pełnią ważne funkcje w degradacji atakujących mikroorganizmów, co czyni je niezbędnymi dla układu odpornościowego ludzi i innych ssaków.
Lizozymy w roślinach pełnią zasadniczo te same funkcje, co u zwierząt, które je wyrażają, ponieważ stanowią pierwszą linię obrony przed patogenami bakteryjnymi..
Jeszcze bez komentarzy