LYSOZYME: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang lysozymes ay hydrolytic enzymes na malawak na ipinamamahagi sa kalikasan na may kakayahang hydrolyzing glycosidic bond ng peptidoglycan pader ng bakterya. Naroroon sila sa mga halaman at hayop at gumana bilang isang mekanismo ng pagtatanggol laban sa mga impeksyon sa bakterya.

Ang pagtuklas ng mga enzymes na ito ay nagsimula noong 1922, nang mapagtanto ni Alexander Fleming na mayroong isang protina na may kakayahang catalytic na umikot sa mga bakterya sa ilang mga tisyu at mga lihim ng tao.

Graphic na representasyon ng istruktura ng Lysozyme (Pinagmulan: Jawahar Swaminathan at kawani ng MSD sa European Bioinformatics Institute sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Salamat sa madaling pagkuha at ang maliit na sukat nito, ang lysozyme ay isa sa mga unang enzymes na isusunod at kung saan ang istraktura ay tinutukoy sa pamamagitan ng X-ray.

Ang Lysozyme ay isang "bacteriolytic" enzyme na dalubhasa sa hydrolysis ng β-1,4 glycosidic bond na bumubuo sa pagitan ng N-acetylmuramic acid at N-acetylglucosamine na naroroon sa peptidoglycan cell wall na lalo na nakalantad sa bakterya na positibo sa gramo.

Mayroon itong iba't ibang mga pag-andar, parehong pantunaw at immunological, sa lahat ng mga organismo kung saan ito ay ipinahayag at ginamit bilang isang mapagkukunan ng biotechnological para sa iba't ibang mga layunin.

katangian

Ang mga Lysozymes ay ipinahayag ng mga pangunahing pangkat ng mga nabubuhay na organismo sa planeta, ngunit lalo na sila ay sagana sa mga hayop at ito ay mula sa mga ito na lalo silang nalinis at pinag-aralan.

Sa mga tao, ang lysozyme ay matatagpuan sa mataas na konsentrasyon sa iba't ibang mga likido at tisyu tulad ng atay, kartilago, laway, uhog, at luha. Ito ay ipinahayag ng mga selula ng hematopoietic at matatagpuan din sa mga granulocytes, monocytes, at macrophage, pati na rin ang iba pang mga selula ng precursor sa utak ng buto.

Ang mga Lysozymes ng pinagmulan ng halaman ay nag-hydrolyze ng mga substrate na katulad sa mga ginagamit ng iba pang malapit na nauugnay na mga enzyme na kilala bilang chitinases, para sa kadahilanang ito ay maaari din nilang i-hydrolyze ang mga bono sa chitin, bagaman may mas kaunting kahusayan.

Mga uri ng lysozymes sa mga hayop at ang kanilang mga katangian

Hindi bababa sa tatlong uri ng lysozymes ay inilarawan sa kaharian ng hayop:

-Ang lysozymes type C ("C" " c onvencional" o " c hicken" na nangangahulugang manok Ingles)

-Lysozymes type G ("G" para sa " g oose", na nangangahulugang gansa sa Ingles) at

-Lysozymes type ko ("Ako" mula sa " i nvertebrates")

Ang tatlong mga klase ng lysozymes ay naiiba sa bawat isa na may paggalang sa kanilang mga pagkakasunud-sunod ng amino acid, kanilang mga katangian ng biochemical, at kanilang mga katangian ng enzymatic.

I-type ang C lysozymes

Ang mga lysozyme na ito ay itinuturing na "modelo" na mga enzyme ng pamilyang ito, dahil nagsilbi silang isang modelo para sa mga pag-aaral ng istraktura at pag-andar. Kilala sila bilang uri ng "C" ng Ingles na "manok" mula nang sila ay naghiwalay sa unang pagkakataon mula sa puti ng mga itlog ng manok.

Sa klase na ito ang mga lysozymes na ginawa ng karamihan sa mga vertebrates, lalo na ang mga ibon at mammal. Kasama rin dito ang mga enzyme na naroroon sa ilang mga arthropod tulad ng Lepidoptera, Diptera, ilang mga arachnids at crustaceans.

Ang mga ito ay maliit na enzymes dahil mayroon silang isang molekular na timbang na hindi hihigit sa 15 kDa. Ang mga ito ay pangunahing protina na may mataas na mga puntos ng isoelectric.

Uri ng Lysozymes G

Ang unang lysozyme ng ganitong uri ay nakilala sa puting itlog na puti at naroroon sa maraming mga species ng mga ibon tulad ng mga manok, swans, ostriches, cassowaries at iba pa.

Sa ilang mga kaso, ang uri ng G lysozyme ay mas sagana kaysa sa uri C lysozymes sa mga itlog ng itlog ng ilang mga ibon, habang sa iba ang kabaligtaran ay totoo, ang uri ng C lysozymes ay mas sagana.

Ang mga lysozyme na ito ay naroroon din sa bivalve mollusks at sa ilang mga tunicates. Ang mga ito ay bahagyang mas malaki kaysa sa mga uri ng mga protina ng C, ngunit ang kanilang molekular na timbang ay karaniwang hindi lalampas sa 25 kDa.

I-type ang lysozymes ko

Ang mga lysozyme na ito ay naroroon lalo na sa mga hayop na invertebrate. Ang pagkakaroon nito ay natutukoy sa mga annelids, echinoderms, crustaceans, insekto, mollusks at nematodes, at wala ito sa mga mammal at iba pang mga vertebrates.

Mayroon silang mas maraming acidic isoelectric point kaysa sa mga uri ng C at type G protein.

Istraktura

Ang tatlong uri ng mga enzymes ng hayop na inilarawan sa nakaraang seksyon ay medyo may katulad na mga three-dimensional na istruktura.

Ang humansozyme ng tao ay isang uri C lysozyme at ang una sa mga enzim na ito na pinag-aralan at istruktura na nakikilala. Ito ay isang maliit na protina ng 130 mga residu ng amino acid at na-encode ng isang gene na matatagpuan sa chromosome 12, na mayroong 4 na mga exons at 3 introns.

Ang istraktura nito ay nahahati sa dalawang domain: ang isa na kilala bilang ang domain ng α at ang iba pang bilang ng domain . Ang α domain ay binubuo ng apat na alpha helice at ang β domain ay binubuo ng isang antiparallel β sheet at isang malaking loop.

Ang catalytic site ng enzyme ay matatagpuan sa cleft na nabuo sa pagitan ng parehong mga domain at para sa pagbubuklod na may substrate mayroon itong glutamic acid at aspartic acid residues. Bilang karagdagan, mayroon itong hindi bababa sa anim na "mga subsite" na kilala bilang A, B, C, D, E at F, na may kakayahang magbubuklod sa anim na magkakasunod na residue ng asukal.

Mga Tampok

Ang Lysozyme ay hindi lamang may mga pagpapaandar na pisyolohikal sa proteksyon at paglaban sa mga impeksyon sa bakterya sa mga organismo na nagpapahayag nito, ngunit, tulad ng nabanggit, ito ay lubos na kapaki-pakinabang bilang isang modelo ng enzyme mula sa kemikal, enzymatic at istruktura na pananaw.

Sa industriya ngayon ay kinikilala ito bilang isang malakas na bakterya at ginagamit para sa pagpapanatili ng pagkain at gamot.

Salamat sa reaksyon na ang mga enzymes na ito ay nag-catalyze, maaari silang kumilos sa iba't ibang populasyon ng bakterya at mabago ang katatagan ng kanilang mga pader, na kasunod nito ay isinalin sa cell lysis.

Kasabay ng iba pang mga katulad na mga enzyme, ang mga lysozymes ay maaaring kumilos sa parehong gramo na positibo at gramo na negatibong bakterya, kaya maaari silang isaalang-alang na mga bahagi ng sistemang antibacterial "immune" ng iba't ibang klase ng mga organismo.

Sa mga puting selula ng dugo na naroroon sa dugo ng mga mammal, ang mga enzyme na ito ay may mahalagang mga pag-andar sa pagkasira ng pagsalakay sa mga microorganism, na ginagawang mahalaga para sa immune system ng mga tao at iba pang mga mammal.

Ang Lysozymes sa mga halaman ay natutupad na mahalagang pareho ng mga pag-andar tulad ng sa mga hayop na nagpapahayag sa kanila, dahil sila ang unang linya ng pagtatanggol laban sa mga pathogen ng bakterya.

Mga Sanggunian

1. Callewaert, L., & Michels, W. (2010). Ang mga Lysozymes sa kaharian ng hayop. J. Biosci. , 35 (1), 127-160.
2. Merlini, G., & Bellotti, V. (2005). Lysozyme: Isang molekulang paradigmatiko para sa pagsisiyasat ng istraktura ng protina, pag-andar at maling akda. Clinica Chimica Acta, 357, 168–172.
3. Mir, A. (1977). Lysozyme: isang maikling pagsusuri. Postgraduate Medical Journal, 53, 257-255.
4. Sahoo, NR, Kumar, P., Bhusan, B., Bhattacharya, TK, Dayal, S., & Sahoo, M. (2012). Lysozyme sa Livestock: Isang Gabay sa Pagpili para sa Sakit. Journal of Animal Science Advances, 2 (4), 347–360.
5. Wohlkönig, A., Huet, J., Looze, Y., & Wintjens, R. (2010). Mga Pakikipag-ugnay sa Istruktura sa Lysozyme Superfamily: Makabuluhang Katibayan para sa Glycoside Hydrolase Signature Motifs. Mga PLoS One, 5 (11), 1–10.