Cтраница 2
Лизоцим используется для лечения воспалительных заболеваний глаз, носоглотки, ожогов, ран, в акушерской практике, в микробиологии для разрушения оболочек клеток бактерий, для консервирования икры рыб, как добавка к молоку для его консервирования и лучшего усвоения. [16]
Лизоцим - наиболее изученный представитель бактсриолнти-ческих ферментов ( 3 ], роль которых заключается в деградации бактериальной клеточной стенки. В настоящем разделе будет рассмотрено только действие лизоцима па бактериальную клеточную стенку и на некоторые модельные субстраты, так как на примере этих реакций можно продемонстрировать основные закономерности кинетики и механизмов действия, а также субстратной специфичности ферментов, осуществляющих деградацию сложных биополимеров. В качестве основного объекта рассмотрения выбран лизоцим белка куриных яиц, поскольку структура этого фермента и его активного центра уже много лет является предметом детального исследования с помощью самых разнообразных физических и физико-химических методов, и в первую очередь рентгеноструктурного анализа. [17]
Лизоцим считается одним из наиболее изученных ферментов, но это относится скорее к его химической структуре и физико-химическим свойствам, чем к механизму действия. [18]
Лизоцим - белок, содержащийся в тканевых жидкостях, плазме, сыворотке крови, лейкоцитах, материнском молоке и др. Он вызывает лизис бактерий, неактивен в отношении вирусов. [19]
![]() |
Механизм катализа лизоцимом по Филлипсу. [20] |
Животные лизоцимы состоят из одной полипептидной цепи, включающей 129 аминокислотных остатков, гомологичны между собой и, как и в случае рибонуклеазы, при участии 4 дисульфидных мостиков сворачиваются в характерные третичные структуры. [21]
Лизоцим человека и лизоцим белка куриного яйца были изучены с помощью метода ЯМР [7-11, 19-28], причем первый исследован более подробно. В ранних работах [7, 8] были установлены основные характеристики его спектра в D2O и отмечена относительно высокая устойчивость к развертыванию при нагревании до 65 С, что, по-видимому, отчасти обусловлено наличием четырех дисульфидных мостиков. Однако при нагревании от 65 до 75 С происходит денатурация и в спектре наблюдаются заметные изменения. Природа этих изменений будет обсуждена детально немного позднее. На рис. 14.3 показаны полные спектры 10 % - ных растворов лизоцима в D2O ( pD 5 5) при 30, 54 и 80 С. На рис. 14.4 приведены детальные записи слабо-польных и сильнопольной областей спектра при температуре несколько ниже ( 65 С) и несколько выше ( 80 С) температуры денатурации. Для сравнения представлен спектр, рассчитанный и построенный на основании данных табл. 13.1 и, следовательно, соответствующий неупорядоченному состоянию белковой молекулы. Спектр при температуре 80 С очень близок к спектру лизоцима в неупорядоченном состоянии, если учесть искажения, вызванные дисульфид-ными связями. [22]
Лизоциму посвящено значительное число работ, относящихся преимущественно к периоду до 1940 г. Эти работы обобщены в ряде обзоров, где можно найти обширную библиографию по этому вопросу, правда, почти не включающую исследований советских ученых, хотя именно они внесли серьезный вклад в изучение лизоцима. Поэтому в настоящей книге приведены в основном работы советских исследователей, а из иностранных сообщений рассматриваются только наиболее важные, а также и те. [23]
Бычий лизоцим - это желудочный фермент, разрушающий клеточные стенки бактерий; он устойчив к протеазам и сохраняет активность в узком диапазоне рН, что позволяет использовать его в качестве добавки к кормам жвачных животных для улучшения пищеварения. [25]
Молекула лизоцима имеет форму, близкую к сферической, с глубокой щелью, в которой происходит связывание молекулы мукополисахаридного субстрата ( см. разд. Щель делит молекулу на две части: последовательности 1 - 40 и 101 - 129 образуют преимущественно спиральные участки, а последовательность 41 - 87 - нерегулярную часть. Около 31 остатка образуют а-спирали, некоторые участки которых сильно искажены. Значительная доля пептидной цепи ( остатки 41 - 61) образует участки с 3-структурой, различающиеся регулярностью упаковки. [26]
Субстратом лизоцима является мукополисахарид стенок бактериальных клеток. [27]
Молекула лизоцима, как выяснилось, достаточно компактна и имеет форму эллипсоида. Она состоит из одной полипептидной цепи, в которую входят 129 аминокислотных остатков. Трехмерная конформация этой полипептидной цепи поддерживается четырьмя дисульфидными мостиками. Как видно из фиг. [28]
Препарат лизоцима дает некоторое отклонение от линейности - около дна ячейки. При обработке данных методом III ( В) эта область не была принята в расчет. Тем не менее такое представление данных обнаруживает значительное отклонение от линейности, свидетельствующее о полидисперсности препарата. [29]
Для лизоцима и многих других ферментов не существует пока сколько-нибудь детализированного ( и экспериментально обоснованного) описания механизма ферментативного катализа. В настоящем разделе приводится современное состояние экспериментальных данных и теоретических представлений о кинетических механизмах катализа лизоцимом и о предполагаемых структурах переходного состояния на отдельных стадиях катализа. [30]