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探秘自溶酶的真相：它們在細菌免疫與疫苗開發中扮演了什麼角色？
自溶酶是一類內源性溶解酶，能夠分解生物細胞的肽聚糖成分，幫助女兒細胞在細胞分裂後的分離。這些酶參與細胞的生長、細胞壁的代謝、細胞分裂和分離，以及肽聚糖的更新，與溶菌酶的功能相似。自溶酶是由前體基因Atl形成的，並且其類型包括酰胺酶(gameto酶)、氨基葡萄糖苷酶等。
自溶酶的功能及機制
自溶酶存在於所有含有肽聚糖的細菌中，被認為是潛在的致死酶。這些酶的主要任務是針對肽聚糖基質中的糖苷鍵和交聯肽。肽聚糖基質不僅維持細胞壁的穩定性，還承擔免疫防禦的功能。
這些酶以小段形式分解肽聚糖基質，使新肽聚糖的生物合成得以進行。
自溶酶透過水解β-(1,4)糖苷鍵來破解舊的肽聚糖，從而形成新的肽聚糖以支持細胞的增長和伸長，這一過程被稱為細胞壁的更換。這些酶的反應包括：裂解Chlamydomonas細胞壁的脯氨酸和羟脯氨酸豐富蛋白質；同時也裂解青黴素、明膠和某些氨基酸序列。
自溶酶的潛在致死性
儘管自溶酶自然存在於肽聚糖細菌中，過量的自溶酶會破壞肽聚糖基質，並因滲透壓而導致細胞破裂。之前的研究發現，自溶酶在細胞壁降解過程中的副產品具有高度的免疫原性。在細菌枯草桿菌中，發現了潛在致死量的自溶酶。在肺炎鏈球菌中，N-乙酰肝素醣-丙氨酸酰胺酶能促進其致病性，因為它可以分解細胞壁或裂解入侵的肺炎球菌，釋放出潛在的致死毒素。
自溶酶在疫苗開發中的潛力
研究表明，接種自溶酶後的小鼠能夠比未接種的感染小鼠存活更長時間，這為自溶酶在疫苗開發中的潛力提供了證據。這一發現突顯了自溶酶在病原體毒力中的貢獻以及作為疫苗抗原的潛在應用。
自溶酶家族及其分類
根據功能和結構，自溶酶可分為幾個不同的家族，其中最顯著的包括LytC酰胺酶家族和LytD氨基葡萄糖苷酶家族。
LytC和LytD是促進細胞壁增長的兩種主要自溶酶，並佔根據兩者94%的自溶活動。
LytC存在於細胞壁中，可協助水解母細胞的肽聚糖。CwlC是另一種參與母細胞水解的自溶酶，具有參與晚期孢子形成的功能。
運動性與自溶酶的關聯
LytC、LytD和LytF基因的表達一起導致鞭毛運動，這一過程受到化學趨化sigma因子的控制，其活動在靜止期開始時達到高峰。
總結
自溶酶的作用不僅限於細胞壁的維持，還涉及細胞生長和免疫反應，甚至在疫苗開發上展現出潛力。未來的研究是否將進一步解開這些酶在細菌與宿主之間交互作用的奧秘？
