溶菌酶的作用机制（精选优秀）课件.pptxVIP

溶菌酶的作用机制 1 溶菌酶是如何被发现的？ 2 亚历山大 · 弗莱明 (Alexander Fleming) ， 1881年8月6日出生于 苏格兰艾尔郡洛奇菲 尔德。他是苏格兰低 地农民的后裔，家境 贫寒。 因发现了青霉素以及它 对多种传染性疾病的 治疗作用，荣获1945 年诺贝尔生理学或医 学奖。 3 1922年的一天，正在感冒的英国细菌学家 Alexander Fleming发现，把一些鼻粘液加入 细菌的培养基后会引起细胞的溶解。而这种 存在于鼻粘液中的能杀死细菌的重要物质被 认为是一种酶， Fleming命名其为溶菌酶( Lysozyme )。 4 起初， Fleming对这种有杀死细菌活性的 物质的实验不过是出于一种兴趣。但在目 睹了一战中大量的士兵死于外伤感染之后， Fleming开始试图倾其毕生来寻找一种能够 有效杀死细菌，同时又能对人类保持相对 的无毒性的药剂。不象Fleming在1928年发 现的青霉素(penicillin)，溶菌酶不能证 明有临床价值。但是在酶机制的研究学习 方面，溶菌酶扮演了一个很重要的角色。 5 在1965年,David Phillips和他在牛 津的同事以0.2nm分辨率的X射线 晶体(X-ray crystallography)结 构分析法阐明了溶菌酶的三维结 构(tertiary structure)。 6 溶菌酶是从鸡蛋清中提炼的，蛋清里的 溶菌酶可以保护胚胎在发育过程中免受 细菌的感染。溶菌酶溶解细菌是通过水 解细菌细胞壁多糖(the polysaccharide of the bacterial cell wall)的糖苷键 (glycosidic bonds)。 7 它的构象比较复杂， α螺旋仅占25%，在分子的一些区域有伸展着的β片层构象。 分析D-E键周围的微环境，最活泼的基团显然是Asp52和Glu35，它们分别位于糖苷键两侧。 C-D也不可能成为裂解的部位，而NAM不能适合到部位C中，进一步排除了另外一个裂解部位： E-F键。 它的构象比较复杂， α螺旋仅占25%，在分子的一些区域有伸展着的β片层构象。 溶菌酶溶解细菌是通过水解细菌细胞壁多糖(the polysaccharide of the bacterial cell wall)的糖苷键(glycosidic bonds) 。 用X射线晶体结构分析法研究了竞争性抑制剂(NAG) 3仅仅占据了大约半个裂缝。 6X103，由129个氨基酸组成的单肽链蛋白质，含有4对二硫键。 几丁质是甲壳类动物甲壳中所含的多糖，仅由NAG残基通过β (1-4)糖苷键连接而成，几丁质也是溶菌酶的底物。 分析D-E键周围的微环境，最活泼的基团显然是Asp52和Glu35，它们分别位于糖苷键两侧。 (1) 广义的酸催化， Glu35以酸的形式提供质子，他的糖苷键氧原子的距离为0. Glu35质子化，由A 、B 、C和D残基组成的NAG四聚体通过扩散离开酶分子，然后溶菌酶为新一轮催化过程做好了准备。 通过定点诱变技术的使用， DNA的核苷酸序列可以特殊地变更以至多肽的氨基酸可以被任何调查者选择的氨基酸代替。 疏水的相互作用在溶菌酶的折叠构象中起重要作用。 2nm分辨率的X射线晶体(X-ray crystallography)结构分析法阐明了溶菌酶的三维结构(tertiary structure)。 从活性部位的几何大小看出酶的最小底物应该是(NAG) 6。 分析D-E键周围的微环境，最活泼的基团显然是Asp52和Glu35，它们分别位于糖苷键两侧。 在溶菌酶分子的表面，有一个比较深的裂缝，其大小恰好能容纳多糖底物的6个单糖，这是溶菌酶的活性部位。 而敏感细菌[革兰氏阳性细菌(gram- positive bacteria)]的细胞壁多糖是N- 乙酰氨基葡糖(N-acetylglucosamine, NAG) -N- 乙酰氨基葡糖乳酸(N- acetylmuramic acid, NAM)的共聚物， 其中的NAG及NAM通过β- 1 ，4糖苷 键而交替排列。 8 9 溶菌酶相对分子质量为 14.6X10 3 ，由 129个氨基酸组成的单肽链蛋白质，含 有4对二硫键。 溶菌酶分子近椭圆形，大小为。它的 构象比较复杂， α螺旋仅占25%，在分 子的一些区域有伸展着的 β片层构象。 10 溶菌酶是一种葡糖苷酶，能催化水解 NAM 的C1和NAG的C4