Лизоцим: различия между версиями

== HEWL - — лизоцим, выделенный из яичного белка курицы ==

HEWL является одной полипептидной цепью (14,3 кДа), содержащий 129 аминокислотных остатков с четырьмя внутримолекулярных дисульфидных мостиков и изоэлектрической точкой вблизи ≈ 11.3, который легко растворим в водной среде. <ref>{{Статья|автор=Wetter, L. R., Deutsch, H. F.|заглавие=Immunological studies on egg white proteins IV. Immunochemical and physical studies of lysozyme.|ссылка=http://www.jbc.org/content/192/1/237.long|язык=|издание=J. Biol. Chem.|тип=|год=|месяц=|число=|том=192|номер=|страницы=237–242|issn=}}</ref>

В качестве фермента, HEWL катализирует гидролиз B-1,4 гликозидной связи между N-ацетилмурамовой кислотой и N-ацетилглюкозамином в пептидогликане клеточной стенки бактерий. Исторически сложилось так, что этот белок является одним из наиболее изученных белков в области биохимии. В отличие от большинства белков, лизоцим кристаллизуется легко и эти кристаллы имеют хорошие преломляющие свойства. Полная первичная структура HEWL впервые была освещена в 1963<ref>{{Статья|автор=Canfield, R. E.|заглавие=The amino acid sequence of egg white lysozyme|ссылка=|язык=|издание=J. Biol. Chem.|тип=|год=|месяц=|число=|том=238|номер=|страницы=2698–2707|issn=}}</ref> , и чуть позднее в 1965 году была создана трёхмерная структура HEWL. Распутывание трёхмерной структуры HEWL и HEWL-субстратного комплекса проложили путь для понимания специфики лизоцима и механизма его каталитической активности.

Исследования по агрегации HEWL стало важным, когда выяснилось, что точечные мутации в человеческом лизоциме (с которой HEWL имеет 60 % идентичных последовательностей) коррелировали с наследственным системным амилоидозом<ref name=autogenerated1>{{Статья|автор=Pepys, M. B., Hawkins, P. N., Booth, D. R., Vigushin, D. M., Tennent, G. A., Soutar, A. K., et al.|заглавие=Human lysozyme gene mutations cause hereditary systemic amyloidosis.|ссылка=|язык=|издание=Nature|тип=|год=|месяц=|число=|том=362|номер=|страницы=553–557|issn=}}</ref>.

Это заболевание было симптоматическим с отложением амилоидных фибрилл человеческого лизоцима (иногда в килограммовых количествах) в почках, желудочно-кишечном тракте, лимфатических узлах, кровеносных сосудах, селезёнки и печени. Лизоцим, пожалуй, единственный фермент, который образует амилоид в естественных условиях.

Человеческий лизоцим является гликозидазой, которая функционирует в качестве антибактериального средства . Человеческий лизоцим (ЕС 3.2.1.17) содержит 130 остатков, принадлежащих к классу С-типа, и широко распространён в различных тканях и жидкостях организма, в том числе печени, суставных хрящах, крови, слюне, слезной жидкости и молоке<ref>{{Статья|автор=Reitamo, S., Klockars, M., Adinolfi, M., Osserman, E. F.|заглавие=Human lysozyme (origin and distribution in health and disease)|ссылка=|язык=|издание=Ric. Clin. Lab.|тип=|год=|месяц=|число=|том=8|номер=|страницы=211–231|issn=}}</ref>. Он кодируется геном, расположенным на 12 хромосоме, и состоит из 4 экзонов и 3 интронов.<ref>{{Статья|автор=Peters, C. W., Kruse, U., Pollwein, R., Grzeschik, K. H., Sippel, A. E.|заглавие=The human lysozyme gene. Sequence organization and chromosomal localisation.|ссылка=|язык=|издание=Eur. J. Biochem.|тип=|год=|месяц=|число=|том=|номер=182|страницы=507–516|issn=}}</ref>

Лизоцим гидролизует преимущественно B-1,4 гликозидные связи между N-ацетилмурамовой кислоты и N-ацетилглюкозамина, содержащиеся в структуре пептидогликана клеточной стенки некоторых микроорганизмов, особенно грамположительных бактерий, и, следовательно, играет определённую роль в защите хозяина. Фермент заставляет сахар мурамовой кислоты находится в напряжённой конформации, и при совместном действии двух ключевых остатков: глутаминовой кислоты в положении 35 и аспарагиновой кислоты в положении 52, гидролизует гликозидные связи.

Лизоцим высоко экспрессируется в кроветворных клетках, где он находится в гранулоцитах, моноцитах и макрофагах, а также в их предшественниках в костном мозге. Обычная концентрация лизоцима в плазме составляет от 4 до 13 мг / л, но только следы можно увидеть в моче здоровых субъектов. В случае нормальных субъектов, по меньшей мере, 500  мг лизоцима производятся в день, но время жизни протеина в плазме является очень коротким; 75 % элюируют в течение 1 ч, в основном, через почки<ref>{{Статья|автор=Hansen, N. E., Karle, H., Andersen, V., Olgaard, K.|заглавие=Lysozyme turnover in man.|ссылка=|язык=|издание=J. Clin. Invest.|тип=|год=|месяц=|число=|том=51|номер=|страницы=1146–1155|issn=}}</ref>. Сильно повышенная концентрация лизоцима в плазме и моче, связано с целым рядом патологических состояний и рассматриваются в течение многих лет, так как являются возможным маркером моноцитарного лейкоза, но в то же время, как в случае больных с миелопролиферативными расстройствами, при нормальной функции почек, производство лизоцима увеличивается до 4 раз.

За последние 30 лет, человеческий лизоцим и HEWL были использованы в качестве системы отсчёта для изучения многих аспектов структуры и функции белков, в том числе стабильности белка и механизма его сворачивания. Были установлены шесть природных мутаций в человеческом лизоциме<ref>{{Статья|автор=Pepys, M. B., Hawkins, P. N., Booth, D. R., Vigushin, D. M., Tennent, G. A., Soutar, A. K., et al.|заглавие=|ссылка=|язык=|издание=Nature|тип=|год=|месяц=|число=|том=362|номер=|страницы=553–557|issn=}}</ref> , и аминокислотные замены (все расположены в B-домена области нативной структуры лизоцима)<ref>{{Статья|автор=Dumoulin, M., Kumita, J. R., Dobson, C. M.|заглавие=Normal and aberrant biological self-assembly: insights from studies of human lysozyme and its amyloidogenic variants.|ссылка=|язык=|издание=Acc. Chem. Res.|тип=|год=|месяц=|число=|том=39|номер=|страницы=603–610|issn=}}</ref>. Это приводит к появлению нескольких вариантных белков (I56T, F57I, W64R, D67H, T70N и F57I / T70N или W112R / T70N). Все эти варианты кроме T70N были связаны с системным амилоидозами с участием почек, печени и селезёнки<ref name=autogenerated1 />, в то время как не амилоидогенный вариант T70N является довольно распространённым явлением в нормальной британской популяции.