Lizini

**Lizini** – poznati i kao  **endolizini** ili  **mureinske  hidrolaze** – su  hidrolitski enzimi koje proizvode  bakteriofagi za razgradnju  ćelijskog zida  domaćina tokom završne faze ciklusa razgradnje. Lizini su visoko razvijeni enzimi  koji su u stanju da ciljaju jednu  od pet  veza  u peptidoglikanima  (mureini), glavnim  komponentama zidova  bakterijske ćelije, koja  omogućava oslobađanje potomstva  viriona  iz razgrađene  ćelije. Ovi enzimi se koriste kao antibakterijski agensi, zbog njihove visoke učinkovitosti i specifičnosti u odnosu na antibiotike, koji su podložni rezistenciji   bakterija.

Lizine  ne simtetiziraju svi  bakteriofagi,  a neki mali fagi sa   jednostrukom  DNK i RNK  proizvode  proteine koji aktiviraj  autolitske  mehanizme domaćina.

## Struktura
Lizini dvolančanog DNK faga imaju spektar  veličine od 25 do 40 k Da.  Izuzetak je streptokokni PlyC endolizin, sa  114 kDa. PlyC nije samo najveći i najpotentniji lizin, već i strukturno jedinstven jer se sastoji od dva različita genska proizvoda, PlyCA i PlyCB, s omjerom od osam PlyCB podjedinica na svaku PlyCA,  u svojoj aktivnoj konformaciji. Svi ostali lizini su monomer koje čine dva domena odvojena kratkom linkerskom regijom . N-kraj domena katalizira  hidrolizu peptidoglikana,  a  domen C-kraja  se veže za ćelijski zid podloge.

### Katalitski domen 
Katalitski domen je odgovoran za cijepanje peptidoglikanskih  veza. Funkcijski, može  se izdvojiti pet vrsta lizinskih  katalitskih domena: 
* Endo-β-N-acetilglukozaminidaza
* N-acetilmuramidaza (kao što je lizozim)
* Endopeptidaza
* N-acetilmuramoil-L-alanin amidaza
* γ-D -glutaminil-L-lizin endopeptidaza
Peptidoglikan sastoji se od umreženih  aminokiselina i šećera koje čine inazmjenične amino šećere: N-acetilglukozamin (NAG) i N-acetilmuraminsku kiselinu (NAM). Endo-β-N-acetilglukozaminidazni lizini razlažu  NAG,  dok N-acetilmuramidazni (lizini poput lizozima) cijepaju NAM. Endopeptidazni lizini razlažu bilo koju  od peptidnih veza između aminokiselina, dok N-acetilmuramoil-l-alanin amidazni lizini (ili jednostavno amidazni lizini) hidroliziraju amidnu vezu između šećera i aminokiselinskih ostataka. Konačno, nedavno je otkriveno da  γ-D-glutaminil-l-lizin endopeptidazni lizini razlažu gama vezu  između D-glutamina i L-lizin ostataka.
Obično, dva ili više različitih katalitskih domena  su povezana za  jednostruki  domen koji je vezan za  ćeliju. To je tipsko kod mnogih stafilokoknih, kao i streptokoknog  PlyC holoenzima, koji sadrži dva katalitska domena. Catalytic domains are highly conserved in phage lysins of the same class. Afinitet vezanja za ćelijski zid  podloge je visok, možda kako bi se na ćelijski  zid vezali  fragmenati bilo kojeg slobodnog  enzima, koji bi mogao konkurirati fagnom  potomstvu u zarazi  domaćinu susjednih bakterija.

## Evolucija 
Predloženo je da je glavni mehanizam evolucije fagmih lizina razmjena modularnih jedinica, što je proces kojim  zamjenjuju  svoje različite katalitske ke i ćelijski vezane  domene između lizina, što bi dovelo do novih kombinacija i bakterijskih vezanja  i katalitske specifičnosti.

## Način djelovanja 
Lizinski katalitski domen  digestira peptidoglikane  lokalno po visokoj stopi, što uzrokuje rupe u zidu ćelije. S obzirom da je umreženi peptidoglikanski zid ćelija jedini mehanizam koji sprečava spontani nalet bakterijskih ćelija zbog visokog unutrašnjeg pritiska (3 do 5 atmosfera), enzimske digestije putem lizina nepovratno izazivaju hipotonične lize. Teorijski, zbog katalitskog svojstva fagnih lizina, jedan enzim bi bio dovoljna da ubije domaćina bakteriju, razlaganjem potrebnog  broja veza, iako je to tek treba da se dokaže.

## Djelotvornost 
Fagni lizini su uglavnom specifični za  vrste ili podvrste, što znači da su efikasni samo protiv bakterija od kojih su proizvedeni. Dok  neki lizini djeluju samo po ćelijskim  zidovima nekoliko bakterijskih filotipova,  pronađeni su i neki lizini  širokog spektra. Slično tome, poznati su i  neki termostabilni lizini, što ih čini pogodnijim  za upotrebu u biotehnologiji. Što se tiče njihove upotrebe kao antibiotika,  pronađeni lizini su efikasni uglavnom protiv Gram-pozitivnih bakterija, jer Gram-negativne bakterije posjeduju vanjske membrame koje sprečavaju vanćelijske lizinske  molekule  za  razgradnju  peptidoglikana.

## Imunski  odgovor 
Jedan od najproblematičnijih aspekata korištenja fagnih  lizina  kao antimikrobnih agenasa  je potencijal imunogenosti  ovih enzima. Za razliku od većine antibiotika, proteini su skloni prepoznavanju  antitijela i vezanju, što znači da lizini  mogu  biti neefikasni u  liječenju bakterijskih infekcija ili čak opasni,  jer potencijalno dovode do sistemskog  imunskog odgovor ili citokinska oluja. Ipak, eksperimentalni podaci o  imunološki bogatom   zečjem  serumu  su pokazali da hiperimuni  serum usporava, ali ne blokira aktivnost pneumokoknog  lizina Cpl-1.

## Antimikrobna upotreba
Fagni  lizini su uspješno testirani u životinjskim modelima,  za kontrolu patogenih bakterija otpornih na antibiotike  koje se nalaze na sluznicama i u krvi. Glavna prednost  lizina  u odnosu na antibiotike nije samo niska bakterijska otpornost, nego  i visoka specifičnost prema ciljnim patogena i niska aktivnost prema normalnoj  bakterijskoj flori domaćina.

## Također pogledajte
*Bakteriofag

## Reference
## Vanjski linkovi
Kategorija:Virologija
Kategorija:EC 3.2.1
Kategorija:Proteinogene aminokiseline
Kategorija:Ketogene aminokiseline
Kategorija:Bazne aminokiseline
Kategorija:Esencijalne aminokiseline