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溶菌酶

十二月 30, 2022

溶菌酶（英文名称：Lysozyme，又譯溶解酶）是一个分子量为14.4kDa的抗菌酶，属于固有免疫系统的一员，它可經由催化细菌细胞壁肽聚糖中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺残基间的1，4-β-糖苷键水解，而破坏细菌的细胞壁。由于革兰氏阳性菌的肽聚糖层远厚于革兰氏阴性菌，且为其细胞壁主成分，此酶主要针对革兰氏阳性菌。

溶菌酶
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
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

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。

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

参见：糖苷水解酶

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

参考文献

  1. ^ Fleming, Alexander; Wright, Almroth Edward. On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character. 1922-05-01, 93 (653) [2022-08-28]. doi:10.1098/rspb.1922.0023. （原始内容于2022-10-21）. 
  2. ^ Blake, C. C. F.; Koenig, D. F.; Mair, G. A.; North, A. C. T.; Phillips, D. C.; Sarma, V. R. Structure of Hen Egg-White Lysozyme: A Three-dimensional Fourier Synthesis at 2 Å Resolution. Nature. 1965-05, 206 (4986) [2022-08-28]. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/206757a0. （原始内容于2022-11-21） （英语）. 
  3. ^ Johnson, Louise N.; Phillips, D. C. Structure of Some Crystalline Lysozyme-Inhibitor Complexes Determined by X-Ray Analysis At 6 Å Resolution. Nature. 1965-05, 206 (4986) [2022-08-28]. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/206761a0. （原始内容于2022-08-28） （英语）. 
  4. ^ Vocadlo, David J.; Davies, Gideon J.; Laine, Roger; Withers, Stephen G. Catalysis by hen egg-white lysozyme proceeds via a covalent intermediate. Nature. 2001-08, 412 (6849) [2022-08-28]. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/35090602. （原始内容于2022-10-08） （英语）. 
  5. ^ OMIM 105200

外部链接

十二月 30, 2022
溶菌酶, 英文名称, lysozyme, 又譯溶解酶, 是一个分子量为14, 4kda的抗菌酶, 属于固有免疫系统的一员, 它可經由催化细菌细胞壁肽聚糖中的n, 乙酰胞壁酸和n, 乙酰葡糖胺残基间的1, 糖苷键水解, 而破坏细菌的细胞壁, 由于革兰氏阳性菌的肽聚糖层远厚于革兰氏阴性菌, 且为其细胞壁主成分, 此酶主要针对革兰氏阳性菌, 的单晶識別符號, lyzentrez, 4069hugo, 6740omim, 153450refseq, 000239uniprot, p61626其他資料ec編號, 17基因座,. 溶菌酶 英文名称 Lysozyme 又譯溶解酶 是一个分子量为14 4kDa的抗菌酶 属于固有免疫系统的一员 它可經由催化细菌细胞壁肽聚糖中的N 乙酰胞壁酸和N 乙酰葡糖胺残基间的1 4 b 糖苷键水解 而破坏细菌的细胞壁 由于革兰氏阳性菌的肽聚糖层远厚于革兰氏阴性菌 且为其细胞壁主成分 此酶主要针对革兰氏阳性菌 溶菌酶溶菌酶的单晶識別符號 LYZEntrez 4069HUGO 6740OMIM 153450RefSeq NM 000239UniProt P61626其他資料EC編號 3 2 1 17基因座 12 1 LysozymePDB rendering based on 132l 有效结构PDB 直系同源检索 PDBe RCSBPDB查询代码列表133L 134L 1B5U 1B5V 1B5W 1B5X 1B5Y 1B5Z 1B7L 1B7M 1B7N 1B7O 1B7P 1B7Q 1B7R 1B7S 1BB3 1BB4 1BB5 1C43 1C45 1C46 1C7P 1CJ6 1CJ7 1CJ8 1CJ9 1CKC 1CKD 1CKF 1CKG 1CKH 1D6P 1D6Q 1DI3 1DI4 1DI5 1EQ4 1EQ5 1EQE 1GAY 1GAZ 1GB0 1GB2 1GB3 1GB5 1GB6 1GB7 1GB8 1GB9 1GBO 1GBW 1GBX 1GBY 1GBZ 1GDW 1GDX 1GE0 1GE1 1GE2 1GE3 1GE4 1GEV 1GEZ 1GF0 1GF3 1GF4 1GF5 1GF6 1GF7 1GF8 1GF9 1GFA 1GFE 1GFG 1GFH 1GFJ 1GFK 1GFR 1GFT 1GFU 1GFV 1HNL 1I1Z 1I20 1I22 1INU 1IOC 1IP1 1IP2 1IP3 1IP4 1IP5 1IP6 1IP7 1IWT 1IWU 1IWV 1IWW 1IWX 1IWY 1IWZ 1IX0 1IY3 1IY4 1JKA 1JKB 1JKC 1JKD 1JSF 1JWR 1LAA 1LHH 1LHI 1LHJ 1LHK 1LHL 1LHM 1LMT 1LOZ 1LYY 1LZ1 1LZ4 1LZ5 1LZ6 1LZR 1LZS 1OP9 1OUA 1OUB 1OUC 1OUD 1OUE 1OUF 1OUG 1OUH 1OUI 1OUJ 1QSW 1RE2 1REM 1REX 1REY 1REZ 1TAY 1TBY 1TCY 1TDY 1UBZ 1W08 1WQM 1WQN 1WQO 1WQP 1WQQ 1WQR 1YAM 1YAN 1YAO 1YAP 1YAQ 207L 208L 2BQA 2BQB 2BQC 2BQD 2BQE 2BQF 2BQG 2BQH 2BQI 2BQJ 2BQK 2BQL 2BQM 2BQN 2BQO 2HEA 2HEB 2HEC 2HED 2HEE 2HEF 2LHM 2MEA 2MEB 2MEC 2MED 2MEE 2MEF 2MEG 2MEH 2MEI 2ZIJ 2ZIK 2ZIL 2ZWB 3EBA 3FE0 3LHM 3LN2 4I0C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 GeneEC編號3 2 1 17基因本体论描述分子功能 lysozyme activity细胞成分 extracellular region extracellular space生物过程 inflammatory response cell wall macromolecule catabolic process cytolysis defense response to bacteriumSources Amigo QuickGORNA表达模式更多表达数据直系同源体物种人类小鼠Entrez4069n aEnsemblENSG00000090382n aUniProtP61626n amRNA序列NM 000239n a蛋白序列NP 000230n a基因位置Chr 12 69 74 69 75 Mbn aPubMed查询 2 n a查论编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 编辑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 编辑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 编辑参见 糖苷水解酶 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 编辑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 编辑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 编辑肽聚糖 糖苷水解酶 淀粉变性症 细胞破碎参考文献 编辑 Fleming Alexander Wright Almroth Edward On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions Proceedings of the Royal Society of London Series B Containing Papers of a Biological Character 1922 05 01 93 653 2022 08 28 doi 10 1098 rspb 1922 0023 原始内容存档于2022 10 21 Blake C C F Koenig D F Mair G A North A C T Phillips D C Sarma V R Structure of Hen Egg White Lysozyme A Three dimensional Fourier Synthesis at 2 A Resolution Nature 1965 05 206 4986 2022 08 28 ISSN 1476 4687 doi 10 1038 206757a0 原始内容存档于2022 11 21 英语 Johnson Louise N Phillips D C Structure of Some Crystalline Lysozyme Inhibitor Complexes Determined by X Ray Analysis At 6 A Resolution Nature 1965 05 206 4986 2022 08 28 ISSN 1476 4687 doi 10 1038 206761a0 原始内容存档于2022 08 28 英语 Vocadlo David J Davies Gideon J Laine Roger Withers Stephen G Catalysis by hen egg white lysozyme proceeds via a covalent intermediate Nature 2001 08 412 6849 2022 08 28 ISSN 0028 0836 doi 10 1038 35090602 原始内容存档于2022 10 08 英语 OMIM 105200外部链接 编辑溶菌酶 页面存档备份 存于互联网档案馆 溶菌酶结构和相关文章 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 溶菌酶 amp oldid 74718634, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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