Det lysozymer de er hydrolytiske enzymer bredt fordelt i naturen i stand til at hydrolysere de glycosidiske bindinger af peptidoglykanen i bakterievæggen. De er til stede i planter og dyr og fungerer som en forsvarsmekanisme mod bakterielle infektioner.
Opdagelsen af disse enzymer går tilbage til 1922, da Alexander Fleming indså, at der var et protein, der havde den katalytiske evne til at lysere bakterier i nogle humane væv og sekreter..
Takket være det let opnåelige og dets lille størrelse var lysozym et af de første enzymer, der blev sekventeret, og hvis struktur blev bestemt ved røntgenstråler. I øjeblikket bruges det som et modelsystem inden for kemi, enzymologi, krystallografi og molekylærbiologi af proteiner..
Lysozym er et "bakteriolytisk" enzym, der specialiserer sig i hydrolyse af de β-1,4 glycosidbindinger, der dannes mellem N-acetylmuraminsyre og N-acetylglucosamin til stede i peptidoglycan cellevæggen, der er specielt eksponeret i de grampositive bakterier.
Det har forskellige funktioner, både fordøjelses- og immunologiske, i alle organismer, hvor det udtrykkes og bruges som en bioteknologisk ressource til forskellige formål..
Artikelindeks
Lysozymer udtrykkes af de vigtigste grupper af levende organismer på planeten, men de er særlig rigelige hos dyr, og det er ud fra disse, at de er blevet yderligere renset og undersøgt..
Hos mennesker findes lysozym i høje koncentrationer i forskellige væsker og væv såsom lever, brusk, spyt, slim og tårer. Det udtrykkes af hæmatopoietiske celler og findes også i granulocytter, monocytter og makrofager såvel som i andre forløberceller i knoglemarven..
Lysozymer af vegetabilsk oprindelse hydrolyserer substrater svarende til dem, der anvendes af andre nært beslægtede enzymer kendt som chitinaser, af denne grund kan de også hydrolysere bindinger i chitin, dog med mindre effektivitet.
Mindst tre typer lysozymer er blevet beskrevet i dyreriget:
-Type C lysozymer ("C" fra "ckonventionel "eller"chicken ", Hvad betyder kylling på engelsk)
-Type G lysozymes ("G" fra "goose”, Hvilket betyder gås på engelsk) og
-Type I lysozymer ("I" fra "jeghvirveldyr ”)
De tre klasser af lysozymer adskiller sig fra hinanden med hensyn til deres aminosyresekvenser, deres biokemiske egenskaber og deres enzymatiske egenskaber..
Disse lysozymer betragtes som "model" -enzymerne i denne familie, da de har fungeret som en model til studier af struktur og funktion. De er kendt som typen "C" på engelsk "kylling”Da de blev isoleret for første gang fra det hvide af kyllingæg.
I denne klasse er lysozymerne produceret af de fleste hvirveldyr, især fugle og pattedyr. Det inkluderer også enzymer til stede i nogle leddyr som Lepidoptera, Diptera, nogle arachnider og krebsdyr.
De er små enzymer, da de har en molekylvægt, der ikke overstiger 15 kDa. De er basiske proteiner med høje isoelektriske punkter.
Det første lysozym af denne type blev identificeret i gåseæggehvide og er til stede i adskillige fuglearter såsom kyllinger, svaner, strudse, kasuarer og andre..
I nogle tilfælde er type G-lysozymer mere rigelige end type C-lysozymer i æggehvider hos visse fugle, mens i andre er det modsatte tilfældet, type C-lysozymer er mere rigelige.
Disse lysozymer er også til stede i toskallede bløddyr og i nogle sækdyr. De er lidt større end type C-proteiner, men deres molekylvægt overstiger normalt ikke 25 kDa.
Disse lysozymer er primært til stede i hvirvelløse dyr. Dens tilstedeværelse er bestemt i annelider, pighuder, krebsdyr, insekter, bløddyr og nematoder og er fraværende hos pattedyr og andre hvirveldyr..
De har mere sure isoelektriske punkter end dem af type C og type G proteiner.
De tre typer dyre enzymer, der er beskrevet i det foregående afsnit, har ret ens tredimensionelle strukturer..
Humant lysozym er et type C lysozym og var det første af disse enzymer, der blev undersøgt og strukturelt karakteriseret. Det er et lille protein med 130 aminosyrerester og er kodet af et gen placeret på kromosom 12, som har 4 exoner og 3 introner..
Dens struktur er opdelt i to domæner: et kendt som α domæne og en anden lignende β-domæne. Α-domænet er sammensat af fire alfa-helices, og β-domænet består af et antiparallelt β-ark og en stor sløjfe.
Enzymets katalytiske sted er placeret i spalten, der dannes mellem begge domæner, og til binding med substratet har det glutaminsyre og asparaginsyrerester. Derudover har den mindst seks "understeder" kendt som A, B, C, D, E og F, der er i stand til at binde til seks på hinanden følgende sukkerrester.
Lysozym har ikke kun fysiologiske funktioner til beskyttelse og bekæmpelse af bakterielle infektioner i de organismer, der udtrykker det, men som nævnt har det været meget nyttigt som et modelenzym fra det kemiske, enzymatiske og strukturelle synspunkt.
I nutidens industri er det anerkendt som et stærkt baktericid og bruges til konservering af mad og stoffer.
Takket være reaktionen, som disse enzymer katalyserer, kan de virke på forskellige bakteriepopulationer og ændre stabiliteten af deres vægge, hvilket senere oversættes til cellelyse..
I forbindelse med andre lignende enzymer kan lysozymer virke på både grampositive og gramnegative bakterier, så de kan betragtes som dele af det antibakterielle "immunsystem" i forskellige klasser af organismer.
I de hvide blodlegemer, der findes i pattedyrs blod, har disse enzymer vigtige funktioner i nedbrydningen af invaderende mikroorganismer, hvilket gør dem essentielle for immunforsvaret hos mennesker og andre pattedyr.
Lysozymer i planter udfører stort set de samme funktioner som hos de dyr, der udtrykker dem, da de er den første forsvarslinje mod bakterielle patogener..
Endnu ingen kommentarer