孟雪玲 南京農業(yè)大學
噬菌體 (bacteriophage)是一類細菌病毒，能夠特異性的感染和裂解細菌。早在上個世紀二十年代，人們首次引入噬菌體來治療細菌的感染并取得了良好的效果。但隨著抗生素時代的來臨，這種治療方法的發(fā)展被忽略。近年來各種耐藥性菌株的大量出現，使人們再一次把目光集中到了噬菌體上，但是由于應用對象和環(huán)境的特殊要求以及噬菌體本身生物特性的展現，直接應用天然噬菌體存在一些不足，如宿主菌耐受性，產生變態(tài)反應等局限。因此，噬菌體裂解酶的“自外裂解”效應則為擴大噬菌體生物制劑的應用范疇以及更好的提高其抗菌效應提供了科學基礎。
噬菌體裂解酶 (Bacteriophagelysins)是雙鏈DNA噬菌體編碼的，基因組復制晚期合成的一種酶，它能降解細菌細胞壁的主要成分膚聚糖，從而使噬菌體的后代得以釋放。裂解酶的種屬特異性與種屬特異的細胞壁糖基有關，而后者常常是細菌成活的必要成分。如肺炎鏈球菌細胞壁磷壁酸中含有膽堿，而膽堿是肺炎鏈球菌噬菌體裂解酶識別的特異性結合位點153]。因此噬菌體裂解酶能選擇性地殺死致病菌而對正常菌群沒有損害，從而成為一種全新的抗菌劑。
1.噬菌體裂解酶的分類
根據酶的專一性，畜牧研究人員將噬菌體裂解酶分為5種主要的類型岡:(1)溶菌酶(lysoz卿es，N一aeetylmtiramidases)。(2)轉糖基酶 (lytietrans91yeosylases)。(3)葡萄糖胺酶(endo一B一acetylglucosaminidases)。這3種酶水解N一乙酞胞壁酸和N一乙酞葡糖胺中的p一1，4一糖營鍵。(4)酞胺酶或N一乙酞胞壁酞一L一丙氨酸酞胺酶困一acetylmuramyl一L-al麗neam記ases)，作用于N一乙酸胞壁酸和與其相連側鏈第一個氨基酸之間的酞胺鍵。(5)內膚酶(endopeptidases)，水解膚鍵。
2.裂解酶的結構域
裂解酶的分子量通常在30kb一70kb之間，其典型結構包括兩個明顯的結構功能域:N端催化域和C端細胞壁結合域。C端差異較大而N端較為保守。裂解酶的C端結合宿主菌細胞壁的是糖類，這種結合對后來的催化是必要的。這樣，裂解酶裂解細菌就有一定的酶特異性。C端的結合使N端靠近作用位點從而將其切開。實驗證明，一些菌株的噬菌體溶菌酶(如乳酸桿菌噬菌體Asll溶菌酶Plysn，炭疽桿菌噬菌體入BaoZ溶菌酶PlyL，蠟狀芽抱桿菌噬菌體TPZI溶菌酶Ply的C端去除后反而提高，這說明沒有結合到細胞壁的c端可能抑制N端的催化作用。通過序列比對發(fā)現，屬于同一家族的酶，N端序列一般相似性很高，而C端序列相似性就低很多。通常認為，無論在體外還是體內，裂解酶單獨的N端是沒有催化活性的，其N端的催化活性只有當N端和C端完美結合后才具有。
