Лизоцим (N-ацетилмурамидаза)

Лизоцим — это фермент (N-ацетилмурамидаза), который разрушает 1→4-гликозидную связь между ацетилмураминовой кислотой и N-ацетилглюкозамином в молекуле пептидогликана — основного компонента клеточной стенки бактерий. Это приводит к лизису (разрушению) бактериальной клетки.

Основные свойства и характеристики:

  • Чувствительность бактерий: К действию лизоцима более чувствительны грамположительные бактерии, так как их клеточная стенка содержит толстый слой пептидогликана.
  • Структура: Лизоцим является основным низкомолекулярным белком (молекулярная масса около 15 тысяч дальтон), состоящим из одной полипептидной цепи длиной 127–130 аминокислотных остатков.
  • Изоэлектрическая точка: Высокая, около 11.
  • Концы цепи: На N-конце полипептида расположен лизин, на C-конце — лейцин.
  • Стабильность: Фермент стабилен в кислой среде, но теряет активность в нейтральных и щелочных растворах, особенно при нагревании. Устойчив к действию протеолитических ферментов (протеаз).

Распространение в природе:

Лизоцим широко распространён — от бактериальных вирусов (бактериофагов) до человека. В организме человека он содержится в:

Синтезируется макрофагами и полиморфноядерными лейкоцитами. Высокие концентрации лизоцима обнаружены в яичном белке, а также в соке редьки, хрена и репы.

Диагностическое и медицинское применение:

  • При некоторых инфекционных, онкологических и других заболеваниях изменяется активность лизоцима в биологических жидкостях, что может использоваться в диагностических целях.
  • В медицине лизоцим применяют преимущественно как местное антибактериальное средство (в виде 0,05–0,25% растворов), иногда в комбинации с антибиотиками пенициллинового ряда.
  • Показания к применению: септические состояния, нагноительные процессы, ожоги, отморожения, конъюнктивиты и кератиты, гаймориты и риниты, вызванные чувствительными к нему бактериями.

Фармацевтический препарат:

Коммерческий препарат лизоцима изготавливают из белка куриных яиц. Это белый аморфный порошок, плохо растворимый в воде и нерастворимый в спирте.

Современный контекст

Сегодня лизоцим признан важным компонентом врождённого иммунитета. Помимо прямого ферментативного действия, он обладает иммуномодулирующими свойствами, способствуя хемотаксису и активации фагоцитов. Его структура была одной из первых среди белков, полностью расшифрованных с помощью рентгеноструктурного анализа (Дэвид Филлипс, 1965 год), что стало вехой в молекулярной биологии. Лизоцим широко используется не только в медицине, но и в пищевой промышленности в качестве натурального консерванта (добавка E1105). Исследования его роли при хронических воспалительных заболеваниях и возможности применения в нанотехнологиях для доставки лекарств продолжаются.