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致病菌抵抗溶菌酶机制的研究进展

2020-09-21张新帅刘武康顾丽红郭爱玲

食品科学 2020年17期

张新帅,阮 瑶,刘武康,陈 倩,顾丽红,郭爱玲,2,*

(1.华中农业大学食品科学技术学院,湖北 武汉 430070;2.国家蛋品加工技术研发分中心,湖北 武汉 430070)

溶菌酶因其溶菌作用而得名,是一种序列保守、无毒无副作用的抗菌蛋白,在生物体的天然免疫系统中起重要作用。该酶广泛存在于高等动植物组织和分泌物中,在微生物和噬菌体中也有分布,蛋清中溶菌酶含量最为丰富。鸡蛋清溶菌酶是C-型溶菌酶的典型代表,也是研究溶菌酶结构和功能的基本模型,并且已投入商品化生产[1]。100多年前,英国细菌学家亚历山大·弗莱明第一个观察到溶菌酶的溶菌作用[2]。溶菌酶的溶菌性质主要归因于其能够有效水解细菌细胞壁的肽聚糖,其水解位点是N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid,NAM)和N-乙酰葡糖胺(N-acetylglucosamine,NAG)间的β-1,4-糖苷键。现已证明,溶菌酶的活性位点通过6 个子位点(A~F)与6 个连续糖单体结合,之后结合到D子位点的催化基团谷氨酸(Glu)35,并和E位点的天冬氨酸(Asp)52通过一个双取代反应水解β-1,4-糖苷键[3-4](图1)。肽聚糖几乎是所有细菌细胞壁的组分,它赋予细胞壁一定的机械强度,使细胞能够抵抗细胞质与外部环境之间组成差异造成的渗透压,并维持细菌的特定形状(球形、棒形、螺旋形等)[5],一旦肽聚糖层受到破坏,细菌就会因处于高渗环境而快速裂解、死亡。另外,细胞壁肽聚糖的合成和精细结构是多样的,同时肽聚糖也是高度动态更新的高分子,这个过程需要相关酶和蛋白质的精确协调和控制[6-7]。

革兰氏阳性菌和……

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