75510

Lizozym jest białkiem enzymatycznym o dość prostej strukturze: zawiera 129 reszt aminokwasowych. Nie ma grupy prostetycznej. Jego struktura przestrzenna jest stabilizowana przez cztery wewnątrzcząsteczkowe mostki disiarczkowe. Substratem lizozymu jest polisacharyd ściany bakteryjnej, zbudowany z powtarzającego się wielokrotnie dimeru: złożonego z kwasu Nacetylomuraminowego i N-acetyloglukozoaminy. Obydwa te składniki sąpołączone wiązaniem 1,4-P-glikozydowym. Wiązanie to jest rozkładane przez lizozym.

Na powierzchni cząsteczki lizozymu znajduje się zagłębienie wiążące polisacharyd. Decydujące znaczenie dla biokatalizy mają dwie grupy karboksylowe. Są to: niezjonizowana grupa y-karboksylowa glutaminianu w pozycji 35 i zjonizowana grupa p-karboksylowa asparaginianu w pozycji 52.. Obie grupy są oddalone o około 0,3 nm od hydrolizowanego wiązania. Grupa gamma-karboksylowa glutaminianu przekazuje proton na atom tlenu zawartego w wiązaniu glikozydowym. W tej sytuacji węgiel Cl kwasu N-acetylomuraminowego przyjmuje ładunek dodatni. Powstaje związek przejściowy, zwany jonem karbonowym, który reaguje z grupą -OH-, pochodzącą z wody. Rozpada się wiązanie glikozydowe. Grupa gamma-karboksylowa glutaminianu ponownie wiąże proton, a grupa -OH wiąże się trwale z węglem Cl N- acetyloglukozaminy. W ten sposób wiązanie glikozydowe ulega hydrolizie, łańcuch polisacharydowy rozpada się na dwa fragmenty, a lizozym jest zdolny do kolejnej reakcji.

Najistotniejszym elementem tego procesu jest wytworzenie przejściowego jonu karbonylowego. Zasadniczą rolę w jego powstaniu odgrywają: czynnik elektrostatyczny i czynnik przestrzenny. Tym pierwszym jest ujemnie naładowana grupa beta-karboksylowa asparaginianu 52, tym drugim jest zmiana konformacji pierścienia kwasu N- acetylomuramlnowego z formy „krzesełkowej" w formę „kanapową".