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Lysozym

Lysozym

Nomenklatur

  • Hydrolasen E.C. 3.-.-.-
  • Glycosidasen E.C. 3.2.-.-.
  • O-Glycosyl-Hydrolasen E.C. 3.2.1.-
  • Lysozym E.C. 3.2.1.17: Größe 14.300 Da, eine 129 Aminosäuren enthaltende Polypeptidkette.

Allgemeine Reaktion

Lysozym ist eine Hydrolase, die die Zellwand von Bakterien angreift und in der Literatur daher teilweise auch Muraminidase genannt wird (Muraminsäure ist Bestandteil der Bakterienzellwand). Die Zellwand von Bakterien ist aus Polysacchariden aufgebaut, die beiden Grundbausteine sind N-Acetyl-glucosamin (GlcNAc oder NAG) und N-Acetyl-muraminsäure (MNAc oder NAM). NAG und NAM sind Derivate von Glucosamin, in denen die Amino-Gruppe acetyliert ist, in NAM ist außerdem eine Lactyl-Seitenkette über eine Ether-Brücke an das C3-Atom des Zuckers gebunden. NAG und NAM sind in Bakterienzellwänden über β-glycosidische Bindungen miteinander verknüpft (alternierende β-glycosidische Bindung). Es findet außerdem noch eine Quervernetzung durch Peptide statt, die an NAM-Reste angekoppelt sind; dadurch entsteht die Peptidoglycan-Struktur der Zellwand Gram-positiver Bakterien.

Abb.1
Abb.2
Abb.3
Abb.2
Abb.3

NAG und NAM sind Derivate von Glucosamin, in denen die Amino-Gruppe acetyliert ist, in NAM ist außerdem eine Lactyl-Seitenkette über eine Ether-Brücke an das C3-Atom des Zuckers gebunden. NAG und NAM sind in Bakterienzellwänden über β-glycosyidische Bindungen miteinander verknüpft (alternierende β(1,4)-glycosidische Bindung). Es findet außerdem noch eine Quervernetzung durch Peptide statt, die an NAM-Reste angekoppelt sind; dadurch entsteht die Peptidoglycan-Struktur der Zellwand Gram-positiver Bakterien.

Abb.4

Lysozym hydrolysiert die β-glycosidische Bindung zwischen dem C1-Atom von NAM und dem C4 Atom von NAG. Die andere glycosidische Bindung zwischen dem C1-Atom von NAG und dem C4-Atom von NAM wird nicht gespalten. Ein anderes Substrat von Lysozym - Chitin - besteht nur aus NAG, dessen Moleküle β(1 → 4)- glycosidisch verbunden sind.

Lysozym wurde 1922 von Alexander Fleming entdeckt. Maßgeblich für seine Entdeckung war die bakterizide Eigenschaft des Lysozyms, die Zellwand bestimmter Bakterien aufzulösen oder zu lysieren- daher auch der Name. Im Körper ist Lysozym zur Abwehr von Eindringlingen in Geweben, Körperfüssigkeiten und Immunzellen enthalten: Tränenflüssigkeit enthält beispielsweise viel Lysozym und schützt so das Auge vor dem Eindringen von Bakterien.

Hinweis
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