溶菌酶

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溶菌酶

Lysozyme crystal1.JPG
溶菌酶的单晶
識別
符號
LYZ

Entrez

4069

HUGO

6740

OMIM

153450

RefSeq

NM_000239

UniProt

P61626
其他資料

EC編號

3.2.1.17

基因座

12 [1]
































































Lysozyme


PDB rendering based on 132l.











有效结构
PDB 直系同源检索:PDBe, RCSB










标识
代号
LYZ; LZM
扩展标识
遗传学:153450 鼠基因:96897 同源基因:121490 GeneCards: LYZ Gene
EC編號
3.2.1.17



















RNA表达模式

PBB GE LYZ 213975 s at tn.png

更多表达数据
直系同源体
物种
人类

小鼠
Entrez
4069

n/a
Ensembl
ENSG00000090382

n/a
UniProt
P61626

n/a
mRNA序列
NM_000239

n/a
蛋白序列
NP_000230

n/a
基因位置
Chr 12:
69.74 – 69.75 Mb


n/a

PubMed查询

[2]

n/a

溶菌酶(英文名称:Lysozyme,又譯溶解酶)是一个分子量为14.4kDa的酶,它經由催化肽聚糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖残基间和壳糊精中N-乙酰葡糖胺残基间的1,4-β链的水解,而破坏细菌的细胞壁。一些人体细胞分泌液中含有溶菌酶在,如唾液、眼泪、鼻涕;溶菌酶也存在于粒線體中的细胞质颗粒体和蛋清中。




目录






  • 1 历史


  • 2 生理学功能


  • 3 催化机制


  • 4 相关疾病


  • 5 应用


  • 6 参见


  • 7 参考文献


  • 8 外部链接





历史


1909年Laschtschenko发现蛋清中有杀菌物质。1922年,亚历山大·弗莱明在研究鼻腔粘液的抗菌作用时发现并命名了溶菌酶。[1]


1965年,大卫·菲利浦用X射线衍射技术研究溶菌酶晶体,解析出了2埃分辨率的晶体结构。[2][3]这是第二个使用X射线衍射技术得到的蛋白质结构,也是第一个解析出的酶结构。大卫·菲利浦根据次结构提出了溶菌酶催化的机理,该催化机理最近得到了修正。[4]



生理学功能


溶菌酶是体内免疫系统的一部分,可杀灭革兰氏阳性菌。溶菌酶结合到细菌表面,减少负电荷并协助对细菌的吞噬作用。新生儿缺乏溶菌酶会导致肺支气管发育不良(bronchopulmonary dysplasia)。食用缺乏溶菌酶的配方奶粉会使婴儿腹泻的概率提高三倍。眼泪中缺乏溶菌酶会导致结膜炎。


某些癌细胞会分泌过量的溶菌酶,导致血液中溶菌酶含量过高,造成肾衰竭和低血钾。



催化机制



溶菌酶进攻肽聚糖(细菌细胞壁的组分,特别在革兰氏阳性菌的细胞壁中含量丰富)水解连接N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺第四位碳原子的糖苷键。整个过程是,首先溶菌酶通过其两个结构域之间的“沟”结合到肽聚糖分子上;随后其底物在酶中形成过渡态的构象。根据Phillips机制,溶菌酶与葡聚六糖结合。然后溶菌酶将葡聚六糖上的第四个糖扭曲为半椅形构象。在这种扭曲状态(能量较高)中,糖苷键很容易就发生断裂。


位于溶菌酶蛋白序列35位的谷氨酸(Glu35)和52位的天冬氨酸(Asp52)的侧链被发现对于溶菌酶的活性非常关键。Glu35作为糖苷键的质子供体,剪切底物的C-O键;而Asp52作为亲核试剂参与生成糖基酶中间体。随后,糖基酶中间体与水分子发生反应,水解生成产物,而酶保持不变。



相关疾病


在一些遗传性淀粉变性症中发现,病人编码的溶菌酶基因中含有一个突变,从而导致溶菌酶在体内多个组织中聚集。[5]



应用


溶菌酶被广泛用于实验室中对细菌所进行的细胞破碎。


由于溶菌酶易于结晶,常被用于各种晶体学相关的研究。



参见



  • 肽聚糖

  • 糖苷水解酶

  • 淀粉变性症

  • 细胞破碎



参考文献





  1. ^ Fleming A. On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions. Proc Roy Soc Ser B 1922;93:306-17


  2. ^ Blake CC, Koenig DF, Mair GA, North AC, Phillips DC, Sarma VR. Structure of hen egg-white lysozyme. A three-dimensional Fourier synthesis at 2 Ångstrom resolution. Nature, 206, 757-61


  3. ^ Johnson LN, Phillips DC. Structure of some crystalline lysozyme-inhibitor complexes determined by X-ray analysis at 6 Ångstrom resolution. Nature, 206, 761-3.


  4. ^ Vocadlo, D. J.; Davies, G. J.; Laine, R.; Withers, S. G. Nature 2001, 412, 835.


  5. ^ OMIM 105200




外部链接



  • 溶菌酶

  • 溶菌酶结构和相关文章














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