Es una enzima antimicrobiana que se encuentra en los humanos y en una amplia variedad de organismos, incluidos pájaros, mamíferos, plantas, insectos y bacterias.
La lisozima de la clara de huevo de gallina se ha estudiado más ampliamente.
Historia sobre la lisozima
La lisozima del huevo de gallina fue descrita por primera vez por Laschtschenko en 1909. También se informó en saliva por Bloomfield en 1919 (Imoto et al. 1972).
La lisozima no fue oficialmente nombrada y entendida como presente en muchos tejidos biológicos y secreciones hasta 1922 (Fleming 1922).
Durante estos experimentos, Alexander Fleming descubrió Micrococcus lysodeikticus, una bacteria especialmente susceptible a la lisozima, que todavía se usa hoy en día para los ensayos de actividad de la lisozima (Imoto et al. 1972).
En 1965, Blake et al. resolvió la estructura de la lisozima, convirtiéndola en la segunda estructura de proteína y primera enzima en ser resuelta por los métodos de difracción de rayos X (Blake et al. 1965). Un año después, se explicó el mecanismo (Blake et al. 1966).
A lo largo de la década de 1960 y en la de 1970, el interés en la enzima aumentó como antibiótico «natural» y ayudó en el diagnóstico de la enfermedad (Glynn 1968, Pruzanski y Saito 1969).
Se encontró que los niveles elevados de lisozima estaban presentes en la orina y el suero de pacientes con leucemia (Osserman y Lawlor 1966 y Brierre et al. 1974), y en el líquido cefalorraquídeo de pacientes con un tumor del sistema nervioso central (Newman et al. 1974).
La investigación de la lisozima en la década de 1980 incluyó la investigación de intermedios enzimáticos (Acharya 1982, Desmadril e Yon 1984 e Ikegudri et al. 1986), analizando la estructura de la proteína (Delepierre 1982) y realizando estudios de unión (Nutta et al. 1988, Perraudin y Preels 1982 y Smitth-Gill et al. 1984).
En la década de 1990, se investigó el control de la transcripción, los silenciadores y los sitios de unión adicionales (Bonifer et al. 1997, Baniahmad et al. 1991, y Madhusudan y Vijayan 1992).
Investigaciones recientes se han centrado en obtener más información sobre la regulación génica de la lisozima tanto en la gallina como en otros animales (Shimizu et al. 2005), obteniendo una mejor comprensión de la estructura secundaria (Schwinté et al. 2002) y refinando su uso en aplicaciones bioquímicas. (Reischl 2004 y Zhu 2006).
Especificidad
La lisozima hidroliza el enlace beta-glucosídico entre el ácido N-acetilmurámico y la N-acetil glucosamina en el peptidoglucano de las paredes celulares bacterianas y también puede unir polímeros de N-acetil glucosamina (Arnheim et al.1972).
Características moleculares
La lisozima madura del pollo está compuesta de 128 aminoácidos. Las secuencias de aminoácidos de otras lisozimas aviarias son de secuencia homóloga y difieren solo en 4 a 20 aminoácidos (Arnheim et al. 1973). El gen de la lisozima en los pollos se expresa tejido específicamente en el oviducto y en los macrófagos.
A pesar de que solo hay una copia del gen de la lisozima, se regula de manera diferente en el oviducto y los macrófagos.
La regulación de la lisozima en el oviducto utiliza hormonas esteroides, mientras que se usa una combinación de elementos reguladores cis durante la diferenciación en los macrófagos (Shimizu et al. 2005).
La transcripción está controlada por tres potenciadores, un promotor complejo y un elemento regulador negativo (Bonifer et al. 1997, y Lefevre et al. 2008).
Composición de la lisozima
La estructura de la lisozima es consistente en una variedad de condiciones, por lo que es ideal para estudios de cristalografía. El sitio activo de la lisozima consiste en una grieta profunda, que divide la proteína en dos dominios unidos por una hélice alfa.
Un dominio (residuos 40 a 85) consiste casi por completo en una estructura de hoja beta, mientras que el segundo dominio (residuos 89-99) es más helicoidal (Strynadka y James 1991).
- Número de acceso a la proteína: P00698.
Clasificación CATH (v. 3.2.0):
- Clase: principalmente alfa
- Arquitectura: paquete ortogonal.
- Topología: lisozima.
- Peso molecular: 14.3 kDa (teórico).
- PH óptimo: 6.0-9.0 (Davis et al. 1969).
- Punto isoeléctrico: 9.32 (teórico).
Coeficiente de extinción:
- 38,940 cm -1 M -1 (Teórico)
- E 1%, 280 = 27.21 (teórico)
Residuos del sitio activo:
- Ácido glutámico (E53).
- Ácido aspártico (D70).
Activadores:
- EDTA (Blanco y blanco 1997).
- Inhibidores.
- SDS.
Alcoholes
- N- acetil- D- glucosamina.
Aplicaciones de la lisozima
- Preparación de ácido nucleico (Taylor y Utter 1974).
- Purificación de proteínas de cuerpos de inclusión (Reischl 2004).
- Preparación de plásmidos (para descomponer las membranas y la pared celular) (Zhu 2006).
- Hidrólisis de quitina (Hayashi et al. 1969).
- Hidrólisis de paredes celulares bacterianas (Shockman et al. 1996).
