Lisocima

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Lisocima
Lysozyme crystal1.JPG
Cristal de lisocima.
Identificadores
Número EC 3.2.1.17
Número CAS 9001-63-2
Bases de datos
IntEnz vista de IntEnz
BRENDA entrada de BRENDA
ExPASy vista de NiceZyme
KEGG entrada de KEGG
MetaCyc vía metabólica
PRIAM perfil
Estruturas PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Gene Ontology AmiGO / EGO
Modelo da lisocima.
Número CAS: 9001-63-2.
Número EC: 3.2.1.17.

As lisocimas (ou lisozimas), tamén chamadas muramidases ou N-acetilmuramida glicanhidrolases, son encimas do grupo das glicósido hidrolases (EC 3.2.1.17) que danan a parede celular bacteriana formada por peptidoglicano ao catalizaren a hidrólise dos enlaces glicosídicos β(1-4) entre os residuos de ácido N-acetilmurámico e N-acetil-D-glicosamina do peptidoglicano, e tamén entre os residuos de N-acetil-D-glicosamina da quitina das paredes dos fungos [1].

A lisocima abunda en certas secrecións corporais humanas como as bágoas, saliva, leite humano e moco. Tamén está presente en gránulos citoplasmáticos dos neutrófilos polimorfonucleares do sangue (PMN). Poden atoparse grandes cantidades de lisocima na clara dos ovos. As lisocimas de tipo C están moi relacionadas coa alfa-lactalbumina en secuencia e estrutura, e forman parte da mesma familia de moléculas.

Nos humanos, a lisocima está codificada polo xene LYZ, situado no cromosoma 12.[2][3]

Funcionamento[editar | editar a fonte]

O encima actúa atacando o peptidoglicano, hidrolizando o enlace glicosídico β(1-4) entre os seus dous compoñentes básicos, o ácido N-acetilmurámico e a N-acetilglicosamina. Isto faino uníndose á molécula de peptidoglicano, especialmente das bacterias Gram-positivas) polo seu sitio de unión na gran fenda que ten o encima entre os seus dous dominios. Segundo o Mecanismo de Phillips, a lisocima únese a un tramo de seis azucres da molécula, o hexasacárido. A lisocima distorsiona o cuarto azucre deste hexasacárido (o anel D) que adopta unha conformación en media cadeira. Neste estado tensionado, o enlace glicosídico pode romper doadamente.

As cadeas laterais dos aminoácidos ácido glutámico en posición 35 (Glu35) e ácido aspártico 52 (Asp52) son fundamentais na actividade deste encima. O Glu35 actúa como un doante de protóns ao enlace glcosídico, cortando o enlace C-O no substrato, e o Asp52 actúa como un nucleófilo para xerar un interemediato glicosil encima. O intermediato glicosil encima reacciona despois cunha molécula de auga, dando o produto da hidrólise.

Patoloxía[editar | editar a fonte]

A lisocima forma parte do sistema inmunitario innato. Os niveis reducidos de lisocima foron asociados con displasia broncopulmonar nos neonatos. [4] Os leites maternizados en po para a alimentación de meniños carecen de lisocima, que si está presente no leite materno, e os meniños alimentados con estes preparados teñen 3 veces máis probabilidades de ter diarreas. [5] Como a lisocima é unha forma natural de protección de patóxenos Gram-positivos como Bacillus e Streptococcus,[6] unha deficiencia na alimentación do neno en lisocima podería explicar o incremento da incidencia da enfermidade.

A pel é unha barreira protectora contra moitas bacterias debido á súa acidez e sequidade, pero a membrana conxuntiva do ollo está protexida pola secreción de encimas, principalmente lisocima e defensina. Se esta protección falla pode producirse conxuntivite.

En certos cancros (especialmente leucemia mielomonocítica) a excesiva produción de lisocima polas células cancerosas poden levar a niveis tóxicos de lisocimas no sangue. Niveis altos de lisocima no sangue poden orixinar insuficiencia renal e diminución do potasio sanguíneo.

Algunhas formas de amiloidose teñen como causa a mutación do xene da lisocima, o que orixina a acumulación deste encima en varios tecidos. [7]

Historia[editar | editar a fonte]

As propiedades antibacterianas da clara do ovo, debidas á lisocima que contén, foron observadas primeiro por Laschtschenko en 1909, [8] aínda que non foi ata 1922 que se empezou a utilizar o nome "lisocima", acuñado por Alexander Fleming (1881–1955), o descubridor da penicilina. [9] Fleming observou a acción antibacteriana da lisocima cando trataba cultivos bacterianos con mucosidade nasal dun paciente que sufría un arrefriado. [9]

A estrutura tridimensional da lisocima da clara do ovo de galiña foi descrita por David Chilton Phillips (1924–1999) en 1965, ano en que obtivo o primeiro modelo deste encima con resolución de 2 Å por cristalografía de raios X. [10][11] A estrutura foi presentada publicamente na Royal Institution en 1965. [12] A lisocima foi a segunda estrutura proteica e a primeira encimática en ser resolta por métodos de difracción de raios X, e o primeiro encima en ser completamente secuenciado que contiña todos os 20 aminoácidos proteinoxénicos comúns. [13] Grazas a estes traballos de Phillips, o lisocima foi o primeiro encima para o que se suxeriu un mecanismo detallado e específico de catálise. [14] Isto levou a Phillips a proporcionar unha explicación de como os encimas aceleran unha reacción química en termos das súas estruturas físicas. O mecanismo orixinal proposto por Phillips foi revisado posteriormente. [15]

Howard Florey (1898–1968) e Ernst B. Chain (1906–1979) tamén fixeron investigacións sobre lisocimas.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. J. Skujiņš, A. PuĶite and A. D. McLaren. Adsorption and reactions of chitinase and lysozyme on chitinMolecular and Cellular Biochemistry. Volume 2, Number 2 (1973), 221-228, DOI: 10.1007/BF01795475. [1]
  2. Yoshimura K, Toibana A, Nakahama K (January 1988). "Human lysozyme: sequencing of a cDNA, and expression and secretion by Saccharomyces cerevisiae". Biochem. Biophys. Res. Commun. 150 (2): 794–801. DOI:10.1016/0006-291X(88)90461-5. PMID 2829884.
  3. Peters CW, Kruse U, Pollwein R, Grzeschik KH, Sippel AE (July 1989). "The human lysozyme gene. Sequence organization and chromosomal localization". Eur. J. Biochem. 182 (3): 507–16. DOI:10.1111/j.1432-1033.1989.tb14857.x. PMID 2546758.
  4. Revenis ME, Kaliner MA (August 1992). "Lactoferrin and lysozyme deficiency in airway secretions: association with the development of bronchopulmonary dysplasia". J. Pediatr. 121 (2): 262–70. DOI:10.1016/S0022-3476(05)81201-6. PMID 1640295.
  5. Lönnerdal B (June 2003). "Nutritional and physiologic significance of human milk proteins". Am. J. Clin. Nutr. 77 (6): 1537S–1543S. PMID 12812151.
  6. Microbiology: A human perspective. Nester, Anderson, Roberts, Nester. 5th Ed. 2007
  7. OMIM - 105200 [2]
  8. Laschtschenko P (1909). "Über die keimtötende und entwicklungshemmende Wirkung Hühnereiweiß" (en German). Z. Hyg. InfektKrankh. 64: 419–427. DOI:10.1007/BF02216170.
  9. 9,0 9,1 Fleming A (1 May 1922). "On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions". Proc Roy Soc Ser B 93 (653): 306–317. DOI:10.1098/rspb.1922.0023. http://www.jstor.org/pss/80959.
  10. Blake CC, Koenig DF, Mair GA, North AC, Phillips DC, Sarma VR. (1965). "Structure of hen egg-white lysozyme. A three-dimensional Fourier synthesis at 2 Angstrom resolution". Nature 206 (4986): 757–61. DOI:10.1038/206757a0. PMID 5891407.
  11. Johnson LN, Phillips DC. (1965). "Structure of some crystalline lysozyme-inhibitor complexes determined by X-ray analysis at 6 Angstrom resolution". Nature 206 (986): 761–3. DOI:10.1038/206761a0. PMID 5840126.
  12. Johnson, LN (1998). "The early history of lysozme". Nat Struct Mol Biol 5 (11): 942–944. DOI:10.1038/2917. PMID 9808036.
  13. Canfield, RE (1963). "The Amino Acid Sequence of Egg White Lysozyme". J Biol Chem 238 (8): 2698–2707. PMID 14063294. http://www.jbc.org/content/238/8/2698.short.
  14. Proc R Soc Lond B Bio 167 (1009): 389–401. 1967.
  15. Vocadlo DJ, Davies GJ, Laine R, Withers SG. (2001). "Catalysis by hen egg-white lysozyme proceeds via a covalent intermediate". Nature 412 (6849): 835–8. DOI:10.1038/35090602. PMID 11518970.

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]