溶菌酶的效果机制

  （1） 广义的酸催化，Glu35以酸的 方法供给质子，他的糖苷键氧原子的距 离为0.3nm，正式适宜的效果间隔。

  定，一方面因为Asp52带有负电荷的羧 酸基经过静电相互效果安稳D环中C1的 正电荷；另一方面因为D环的形变，由 椅式构象变为半椅式，使D环上C1、C2、 C5和O都在一个平面上，氧原子的负电 性可以使正碳离子安稳。因而能说，

  用巨细不同的NAG寡聚体作底物测定被溶 菌酶水解的相对速率，成果发现，少于4个 糖的寡聚体水解速率甚小，当由四聚体增 加到五聚体时，水解速率陡增500倍，五聚 体增加到六聚体，速率增加近8倍，六聚体 增加到八聚体，速率不再改变。这种状况 与X射线晶体结构剖析成果共同，活性部位 地点的裂缝(cleft)正好被6个糖残基所装 满。

  Phillips等人依据上述研讨资料提出溶 菌酶的催化效果机制，关键如下：

  （1） Glu35的—COOH供给一个H 到D环和E环间的糖苷键O原子上。H 的搬运使D环的C1键与糖苷键O原子 间的键断开，并构成正C离子过渡态 中心产品。

  （3） 正碳离子中心产品进一步与来自 溶剂的OH-发生反响。Glu35质子化，由 A、B、C和D残基组成的NAG四聚体通 过分散脱离酶分子，然后溶菌酶为新一 轮催化进程做好了预备。

  这两个酸性侧链具有显着不同的微 环境。Asp52是在一个显着的极性 环境中，在那里它在一个杂乱的氢

  键网络中起着氢键受体的效果。相 反，Glu35坐落非极性区。这样， 在pH5下，这是溶菌酶水解几丁质 的 最 适 pH ， 即 溶 菌 酶 活 性 最 大 。 Asp52侧链羧基为解离的COO-方法， 而 Glu35 则 为 质 子 化 未 电 离 的 COOH方法。侧链基团的氧原子与 这个糖苷键的间隔大约是0.3nm。

  溶菌酶是一种葡糖苷酶，能催化水解NAM 的C1和NAG的C4之间的糖苷键，但不能水 解NAG C1和NAM C4之间的β（1-4）糖苷

  键。几丁质是甲壳类动物甲壳中所含的多 糖，仅由NAG残基经过β（1-4）糖苷键连 接而成，几丁质也是溶菌酶的底物。

  溶菌酶的内部简直悉数对错极性的 (nonpolar) 。疏水的相互效果在溶菌 酶的折叠构象中起及其重要的效果。在溶菌酶 分子的外表，有一个比较深的裂缝，其 巨细刚好能包容多糖底物的6个单糖， 这是溶菌酶的活性部位。

  答复这样的一个问题可以在H218O溶液中酶促水 解底物（NAG）6，发现只要D糖C1上含 有18O，而E糖的C4羟基只含一般的O， 由此可知这个键开裂在D糖基的C1和E残 基的糖苷键的O之间。剖析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 。 Asp52坐落糖苷键的一侧，而Glu35在另 一侧。

  咱们可以下结论的是三十多年 前Phillips所提出的反响进程是 经得起时刻的检测。

  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 地农人的后嗣，家境 清贫。

  1922年的一天，正在伤风的英国细菌学家 Alexander Fleming发现，把一些鼻粘液参加 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 ）。

  用X射线晶体结构剖析法研讨了竞争性抑制 剂（NAG）3仅仅占有了大约半个裂缝。从 活性部位的几许巨细看出酶的最小底物应 该是（NAG）6。试验顶用（NAG）6为底 物，的确能被酶敏捷水解。酶活性部位刚 好能包容一个六糖分子，A、B、C、D、E、 F表明6个糖残基的方位，仅仅第4个糖残基 D环因空间的原因必须由正常的椅式变形为 能量较高的半椅式或“沙发”结构。因而

  最早把定点诱变运用到溶菌酶研讨的 在1989年被宣布。在论文中，Asp52 和Glu35都被作为目标研讨，研讨是 测验那些氨基酸剩余被代替的骤变蛋 白质的活性。像从前研讨的预期成果 相同，这些骤变蛋白质只要很少乃至 没有催化活性。

  Phillips依据晶体学研讨提出的底物结 合方法和催化效果机制，曾在各种化 学试验中遭到查验。一切试验成果都 支撑这个晶体学假定。

  跟着DNA技能的新技能的开展，使曾经 被分化的基因的任何多肽的中心缺失、 增加或替换成为了或许。经过定点诱变 技能的运用，DNA的核苷酸序列可以特 殊地改变以致多肽的氨基酸可以被任何 查询者挑选的氨基酸代替。蛋白质中的 任何氨基酸可以被代替，而且查询者能 确认一切蛋白质分子发生的继续的改变。

  （BN-CA糖G苷）键3是均溶不菌可酶能的是竞被争水抑解制的剂键，。因C此环A-的B， 空间对NAM来说体积太大，只能是NAG。 C-D 也 不 可 能 成 为 裂 解 的 部 位 ， 而 NAM 不 能适合到部位C中，进一步排除了别的一个 裂解部位：E-F键。胞壁多糖是一个NAM和 NAG替换的高聚物，然后NAM不能占有部 位C时也就不能占有部位E。细菌的细胞壁

  溶 菌 酶 相 对 分 子 质 量 为 14.6X103 ， 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，巨细为 4.5nmX3.0nmX3.0nm。它的构象比较复 杂，α螺旋仅占25%，在分子的一些区 域有扩展着的β片层构象。

  起先， Fleming对这种有杀死细菌活性的 物质的试验不过是出于一种爱好。但在目 睹了一战中很多的战士死于外伤感染之后， Fleming开端企图倾其毕生来寻觅一种可以 有用杀死细菌，一起又能对人类坚持相对 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。但是在酶机制的研讨学习 方面，溶菌酶扮演了一个很重要的人物。