Lysozymer – antibakterielle enzymer i spyt, tårer og immunsystemet
Lysozymer: naturlige antibakterielle enzymer i spyt, tårer og immunsystemet — hvordan de beskytter mod infektioner og nedbryder bakteriers cellevæg.
Lysozymer er en vigtig del af det medfødte immunsystem. Det er enzymer, som findes i slimsekretioner som f.eks. spyt, og som beskytter mod infektioner ved at nedbryde dele af mikroorganismernes cellevægge. De hjælper med at kontrollere bakterier, vira og svampe, der kan inficere dyr og mennesker, ved at gøre cellerne mere modtagelige for andre komponenter i immunforsvaret eller ved direkte at få dem til at lyse.
Hvor findes lysozym?
Lysozym findes i en række sekretoriske væsker og væv, fx i tårer, spyt, mælk (især i råmælk/colostrum), slim og i cytoplasmatiske granula i fagocytter som makrofager og granulocyt-neutrofile granulocytter. Æggehvide fra høns er en velkendt rig kilde til lysozym i industrien og laboratorier.
Virkningsmekanisme
Lysozym virker ved at hydrolysere bestemte glycosidbindinger i bakteriers peptidoglykan — nærmere bestemt β(1→4)-bindingen mellem N-acetylmuraminsyre (NAM) og N-acetylglukosamin (NAG). Denne aktivitet svækker cellevæggen og kan føre til bakteriolyse, især hos Gram-positive bakterier med tyk peptidoglykanvæg. Gram-negative bakterier er ofte mindre følsomme, fordi deres ydre membran beskytter peptidoglykanlaget; men hvis membranen forstyrres (fx af andre antibakterielle stoffer), kan lysozym stadig have effekt.
Centrale katalytiske aminosyrer i lysozymets aktive centrum er bl.a. Glu35 og Asp52, som sammen med proteinets tredimensionelle struktur muliggør effektivt angreb og spaltning af glykosidbindinger.
Struktur og historisk betydning
Lysozym er et relativt lille protein (i størrelsesorden ~14 kDa) og består i forskellige arter af omtrent 120–150 aminosyrer afhængig af typen. Proteinet stabiliseres typisk af flere disulfidbindinger. Lysozym var banebrydende i biokemien: det var den anden proteinstruktur og den første enzymstruktur, der blev opklaret ved hjælp af røntgendiffraktionsmetoder, og det var blandt de første enzymer, der blev fuldstændigt sekventeret. Studiet af lysozym bidrog væsentligt til forståelsen af, hvordan enzymers tredimensionelle strukturer muliggør og fremskynder kemiske reaktioner.
Roller i immunforsvaret og samarbejde med andre faktorer
Ud over den direkte bakteriolytiske aktivitet indgår lysozym i et netværk af forsvarsmekanismer. Det virker ofte sammen med andre antimikrobielle proteiner og peptider (fx lactoferrin, defensiner og antistoffer) og med cellulære processer (fagocytose, complement). Lysozym kan desuden modulere inflammation og immuncelle-aktivering, selvom detaljerede immunmodulatoriske effekter stadig er genstand for forskning.
Praktisk og klinisk betydning
- Laboratoriebrug: Lysozym bruges ofte til at lysere bakterieceller (især Gram-positive) i protokoller for DNA- og proteinoprensning.
- Industri og fødevarer: På grund af sin antibakterielle effekt anvendes udtræk af lysozym (fx fra æggehvider) som konserveringsmiddel i visse fødevarer og i farmaceutiske produkter.
- Klinisk diagnostik: Måling af lysozym i blod eller andre prøver kan i visse tilfælde være nyttig som indikator ved sygdomme, hvor visse celletyper producerer meget lysozym (fx ved nogle former for leukæmi eller ved granulomatøse sygdomme).
Sikkerhed og begrænsninger
Lysozym er generelt sikkert i naturlige mængder i kropssekreter, men ved anvendelse i fødevarer eller lægemidler tages der hensyn til allergenicitet (især af æggeproteiner) og passende dosering. Effektiviteten over for forskellige mikroorganismer varierer, og lysozym virker sjældent alene som fuldstændig erstatning for antibiotika ved svære infektioner.
Samlet set er lysozym et alsidigt og velkonserveret antibakterielt enzym med både biologisk betydning i værtsforsvaret og praktiske anvendelser i forskning, medicin og industri.
Relaterede sider
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er et lysozym?
A: Lysozym er et enzym, som er en del af det medfødte immunsystem. Det findes i slimsekretioner som f.eks. spyt og hjælper med at beskytte mod infektioner ved at hakke bakterier, virus og svampe op.
Spørgsmål: Hvem opfandt udtrykket "lysozym"?
A: Udtrykket "lysozym" blev opfundet i 1922 af Alexander Fleming (1881-1955), der opdagede penicillin.
Sp: Hvor kan lysozym findes?
A: Lysozym kan findes i en række sekreter, f.eks. tårer, spyt, mælk og slim. Det findes også i cytoplasmatiske granula i makrofager og granulocytneutrofile.
Spørgsmål: Hvordan virker lysozym?
Svar: Lysozym virker ved at angribe polymerer i bakteriers cellevægge, især Gram-positive bakterier som Bacillus og Streptococcus.
Spørgsmål: Hvad var den første proteinstruktur, der blev opklaret ved hjælp af røntgendiffraktionsmetoder?
Svar: Lysozym var den første proteinstruktur, der blev løst ved hjælp af røntgendiffraktionsmetoder.
Spørgsmål: Var det også det første enzym, hvis sekvens blev bestemt?
Svar: Ja, det var også det første enzym, hvis sekvens blev bestemt, og som indeholder alle tyve almindelige aminosyrer.
Spørgsmål: Hvad førte dette arbejde til?
Svar: Dette arbejde førte til en forklaring på, hvordan enzymer fremskynder en kemisk reaktion ved hjælp af deres fysiske strukturer.
Søge