Ацетилглюкозамин в клеточной стенке бактерий

Полимеры производных гексозы служат для построения наружных покровов насекомых (хитин) и клеточных стенок бактерий. В хитине производное гексозы, называемое К-ацетилглюкозамином, полимеризуется без образования поперечных связей. Один из слоев стенки клеток бактерий представляет собой полимер производных гексозы, который укреплен поперечными связями из коротких цепей четырех аминокислот. Человек и все остальные высшие организмы вырабатывают фермент лизоцим, который защищает их, растворяя полисахаридные стенки клеток патогенных (вызывающих болезни) бактерий. Лизоцим содержится в большинстве таких вьщелений, как пот или слезы. О-Аминокислоты обнаруживаются в живых организмах крайне редко, например их находят [c.312]

ЛИЗОЦЙМ (мурамидаза), фермент класса гидролаз, катализирующий гидролиз -1- 4-гликозидной связи между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетил-мураминовой к-ты (см. ф-лу) пептидогликана клеточной стенки бактерий. Гидролизует также такую же связь в полимере, состоящем из остатков N-ацетилглюкозамина (хитине), но со значительно меньшей скоростью. [c.593]

Многие из указанных выше эффектов можно прекрасно проиллюстрировать на примере механизмов связывания и катализа, осуществляемых ферментом лизоцимом. Лизоцим занимает особое место в истории энзимологии, поскольку его трехмерная структура была первой нз структур белков, определенных методом рентгеноструктурного анализа [134]. Это маленький белок, состоящий из одной полипептидной цепи длиной в 129 аминокислотных остатков, катализирует гидролиз гликозидных связей углеводного компонента клеточной стенки бактерий (как часть защитного механизма против бактериальной инфекции). Природным субстратом лизоцима является чередующийся сополимер (86) Л -ацетил-[5-0-мурамовой кислоты (NAM) и Л -ацетил-р-й-глюкоз-амина (NAG), связанных [i-1-> 4-гликозидными связями, однако большая часть работ по изучению механизма была проведена на более простых субстратах. Так, поли-Л -ацетилглюкозамин также гидролизуется ферментом, однако эффективность этой реакции существенно зависит от размера субстрата и трисахарид (NAG)3 фактически является ингибитором лизоцима. Сравнение трехмерных структур фермента и комплекса последнего с (NAG)a показывает, что трисахарид связывается во впадине фермента. Такое сравнение позволяет детально исследовать связывание трех моно-сахаридных звеньев (NAG)a в участках А, В и С фермента, которое осуществляется посредством комбинации гидрофобных рччимодействий и водородных связей. Как отмечалось при об- [c.528]

Следствием фундаментальных различий в строении клеточных стенок бактерий является, в частности, то, что белок, преодолевший барьер плазматической мембраны грамположительной клетки, секретируется из цитоплазмы в окружающую среду, в то время как у грамотрицательной бактерии белку для выхода из клетки необходимо преодолеть еще внешнюю мембрану (см. 2.2.10). Кроме того, грамположительные бактерии высокочувствительны к воздействию лизоцима (расщепляет в пептидогликане гликозидную связь между остатками N-ацетилмурамовой кислоты и N-ацетилглюкозамина) и антибиотиков пенициллинового ряда (предотвращают синтез клеточной стенки). [c.234]

Прокариоты без клеточной стенки. При воздействии определенными химическими веществами оказалось возможным получать в лаборатории из разных видов прокариот формы с частично (сферопласты) или полностью (протопласты) отсутствующей клеточной стенкой. Впервые это обнаружили при действии на бактериальные клетки лизоцимом, ферментом из группы гликозидаз, содержащимся в яичном белке, слезной жидкости и выделяемом некоторыми бактериями. Было выяснено, что лизоцим разрывает 3-1,4-гликозидные связи, соединяющие остатки Ы-ацетилглюкозамина и К-ацетилмурамовой кислоты в гетерополисаха-ридной цепи (рис. 1.3), что в конечном итоге может привести к полному удалению пептидогликана из клеточной стенки. Полученные под действием лизоцима сферопласты (из грамотрицательных прокариот) или протопласты (из грамположительных) принимают сферическую форму [c.18]

Высокая прочность клеточных стенок грамположительных н грамотрицательных бактерий обеспечивается наличием структурной сетки, состоящей из аминокислот и сахаров (пептидо-гликан). Полисахаридная цепь образуется из чередующихся фрагментов N-ацетилглюкозамина (NAG) и N-ацетилмурамо-вой кислоты (NAM) (разд. 17.7), связанных 1р—4-связью. Между собой полисахаридные цепи соединяются с помощью разветвленной полипептидной цепи, прикрепляющейся к карбоксильной группе остатка NAM. Похожая на плетеную сумку структура укрепляет изнутри липидную мембрану. Если клетка начинает расти и делиться, то пептидогликан тоже должен растягиваться или видоизменяться. Контроль за синтезом пептидов, образующих стенки новой клетки, осуществляют ферменты, которые и становятся мишенью для р-лактамных антибиотиков. Эти препараты, вероятно, благодаря своей пептидоподобной структуре адсорбируются ферментом и затем ацилируют его активные центры за счет раскрытия р-лактамного цикла, сами превращаясь при этом в неактивные пенициллоиновые кислоты. Повреждения клеточной стенки, возникающие при подавлении активности ферментов, в конце концов приводят к тому, что клетка под действием осмотического давления разрушается. [c.370]

Клеточная стенка бактерий где N-аГ = N-ацетилглюкозамин [c.210]

Хорошие субстраты лизоцима — полисахариды клеточных стенок бактерий, повторяющейся единицей которых является дисахарид, состоящий из N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, связанных между собой р-1,4-связью (гл. 15). Более простым субстратом является гексамер N-ацетилглюкозамина — гек-са-Ы-ацетилхитогексаоза, в котором гидролизуется одна гликозидная связь и при этом образуются тетра- и днсахарид. [c.313]

У грамположительных бактерий клеточная стенка состоит из толстого пептидогликано-вого слоя К-ацетилглюкозамина и остатков N-aцeтил iypaмoвoй кислоты, соединенных пептидными мостиками. [c.365]

КОСТИ и яичном белке. Лизоцим функционирует как антибактериальный агент, катализируя гидролиз полисахарида, аходящего в состав клеточных стенок ряда бактерий. Этот полисахарид образован чередующимися остатками N-ацетилглюкозамина (NAG) и N-ацетилмурамовой кислоты (NAM). соединенными ( >-1,4-глико-зидной саязью (полисахаридные цепн сшиты короткими пептидными фрагментами) (рис. 95). Бактериальный полисахарид является весьма сложным нерастворимым соединением, а связи с чем в качестве субстратов лизоцима часто используются хорошо гидролизуемые олигосахариды, образованные остатками NAG. [c.190]

Большинство бактерий, так же как водоросли и грибы, имеют ригидную клеточную стенку. Но ее состав иной, чем у эукариот. Тпнич1пэ1м компонентом клеточной стенки большинства прокариот, относящихся к эубактериям, является пептидгликан (му-реин), состоящий из Ы-ацетилглюкозамина и Ы-ацетилмурамо-вой кислоты. Ни у одного из эукариот такой полимер не обнаружен. Имеются различия в строении жгутиков, которые обусловливают подвижность ряда эукариот и прокариот, в составе липидов и некоторых других компонентов клеток. [c.18]

У палочковидных и кокковидных бактерий Firma utes (грамположительных) клеточная стенка нарастает в экваториальной зоне, здесь происходит образование двухслойной поперечной перегородки-септы и ее последуюш ее разделение с образованием периферических стенок дочерних клеток. У бактерий Gra ili utes (грамотрицательных) клеточная стенка нарастает также в экваториальной зоне клетки путем интеркаляции новых участков в местах, где автолизины растворили старую стенку. В процессах роста клеточной стенки принимают участие амидазы, гидролизующие ПГ между N-ацетилмурамовой кислотой и N-ацетилглюкозамином с освобождением концевых групп, играющих роль акцептора мономеров при синтезе новых участков. [c.86]

Классическая модель, согласно которой эти цепи образуют замкнутые кольца, которые в клеточной стенке палочковидной бактерии расположены как обручи или перпендикулярно к ним, явно несостоятельна. Скорее всего длина гетерополимерных цепей составляет не больше десятой части окружности бактерии. По-видимому, цепи, состоящие из 50-500 дисахаридных звеньев (N-ацетилглюкозамин + N-ацетилму-рамовая кислота), связаны между собой пептидными мостиками и образуют менее регулярную сеть, чем предполагалось прежде. [c.53]

Особого внимания заслуживает то, что в бактериальной стенке содержатся структуры и вещества, которых нет у животных и растений таковы, например, чередующаяся последовательность N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты не встречающаяся в составе белков лгезо-диаминопимелиновая кислота D-формы аланина и глутаминовой кислоты. Эти структурные элементы составляют ахиллесову пяту бактерий, используемую врачами в борьбе с инфекцией. По компонентам и структуре клеточной стенки и биохимическим механизмам ее синтеза бактерии коренным образом отличаются от животных и растений, Поэтому лекарственные препараты, специфически воздействующие только на бактериальные стенки и на процесс их синтеза, должны быть безвредными для высших организмов. [c.53]

Клеточная стенка грамположительных бактерий (рис. 4,а) однородна, состоит из мукополимеров. Они имеют в своем составе Л -ацетилглюкозамин и Л -ацетилмурамовую кислоту, которые связаны с диами-нопимелиновой кислотой и аминокислотами с помощью пептидных связей. В свою очередь мукопептиды ковалентно связаны с тейхоевой кислотой, расположенной в периплазматическом пространстве между клеточной стенкой и мембраной. В мукопептидпый слой входят бел- [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология