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溶酶体酶(lysosomal enzyme)
供稿:开云kaiyun信誉生物发布时间:2022-05-04浏览量:2705次

1.溶酶体的发现

1949年,比利时布鲁塞尔细胞病理学院科学家deDuve将大鼠肝组织匀浆,对各种细胞器进行分离,以期找出与糖代谢的酶有关的细胞器,根据实验结果推测细胞中还存在一种新的细胞器。1955年,de Duve与Novikof合作,首次用电子显微镜观察到这种细胞器,1956年被定名为溶酶体。他和他的同事——电子显微镜专家克洛德和帕拉迪分享了1974年诺贝尔生理学或医学奖。

 

2.溶酶体的结构

至今只在动物细胞中发现溶酶体,溶酶体(lysosome)为细胞浆内由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列酸性水解酶的小体。它是一种由单层膜包被的囊状结构,且是一种动态结构。在不同类型细胞中,溶酶体的形态、大小不同。一般呈圆形小泡,直径为0.25~0.8μm,内含多种多样的酸性水解酶,可分解各种外源或内源的大分子物质。因而溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。

3.溶酶体的分类和形成

溶酶体的形成是一个相当复杂的过程。一般认为,溶酶体里的酶是经粗面内质网上的核糖体合成后运输到高尔基体的,在此经过加工、分拣与浓缩,被覆外膜,形成囊泡,然后离开高尔基复合体,此时只含水解酶而不含被催化的底物,称为初级溶酶体。初级溶酶体与细胞内的胞内体、吞噬体和自噬体融合形成复合物,溶酶体中的酸性水解酶发挥作用,将胞内体和吞噬体等逐步消化,此时的溶酶体不仅含有水解酶,而且含有大量被催化的底物,是一种正在进行消化作用的溶酶体,被称为次级溶酶体。次级溶酶体内的消化作用完成后,酶的活力变得很弱甚至丧失,仅留有未消化的残渣,称为残余体。

 

 

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货号 品名 规格价格(48T/96T) UniProtKB
ELK3300 Human ACP2(Acid Phosphatase 2, Lysosomal) ELISA Kit 1960/2800 P11117
ELK2328 Human ACP3(Acid Phosphatase 3, Prostatic) ELISA Kit 1960/2800 P15308
ELK9590 Human TRACP-5b(Tartrate Resistant Acid Phosphatase 5b) ELISA Kit 1960/2800 P13685
ELK1930 Human RNASE1(Ribonuclease A) ELISA Kit 1960/2800 P07998
ELK1791 Human DNASE1(Deoxyribonuclease I) ELISA Kit 1960/2800 P24855
ELK1911 Human CTSK(Cathepsin K) ELISA Kit 1960/2800 P43235
ELK4714 Human ARSA(Arylsulfatase A) ELISA Kit 1960/2800 P15289
ELK2772 Human GUSb(Glucuronidase Beta) ELISA Kit 1960/2800 P08236
ELK4035 Human HAT1(Histone Acetyltransferase 1) ELISA Kit 1960/2800 O14929
ELK9575 AcCoA(Acetyl CoA) ELISA Kit 1960/2800 /
ELK4042 Human HDAC1(Histone Deacetylase 1) ELISA Kit 1960/2800 Q13547
ELK2950 Human HAase(Hyaluronidase) ELISA Kit 1960/2800 /
 
4.溶酶体中的酶
4.1种类 

目前已发现溶酶体中的酸性水解酶有60余种,包括水解蛋白质、糖类、脂类等物质的酶。例如,酸性磷酸脂酶、组织蛋白酶、核糖核酸酶、透明质酸酶、磷酸转移酶、β-半乳糖苷酶、芳香基硫酸脂酶A和B等。大多数溶酶体里的酶是糖蛋白,但也有例外,如鼠肝细胞和肾细胞溶酶体里的酶大部分是脂蛋白。

4.2来源 

溶酶体中的酶与分泌蛋白的形成类似,都是由附着在内质网上的核糖体中合成不成熟的酶,然后在信号肽的引导下进入粗面内质网,经初步加工连接一些糖基团,如葡萄糖、甘露糖和N-乙酰葡萄糖胺等,内质网通过形成囊泡将这些较成熟的酶转运至高尔基体,经高尔基体的再加工,如将N-乙酰葡萄糖胺残基移接到甘露糖残基上等,形成成熟的酶。 

4.3特点 

溶酶体的膜蛋白多为糖蛋白,溶酶体膜内表面带负电荷,所以有助于溶酶体中的酶保持游离状态,这对行使正常功能和防止细胞自身被消化有着重要意义;

所有水解酶在pH5.0左右时活性最佳,但其周围胞质中pH约为7.2,溶酶体膜上含有一种特殊的转运蛋白,可以利用ATP水解的能量将细胞质中的H+泵入溶酶体,以维持pH为5;
只有当被水解的物质进入溶酶体内时,溶酶体内的酶类才行使其分解作用。一旦溶酶体膜破损,水解酶逸出,将导致细胞自溶。

 
5.溶酶体的功能

5.1细胞内消化 

对高等动物而言,细胞的营养物质主要来源于血液中的小分子物质,而一些大分子物质则通过胞吞作用进入细胞,例如内吞低密度脂蛋白获得胆固醇;对一些单细胞真核生物而言,溶酶体的消化作用就更为重要。例如,草履虫将吞噬进细胞的食物或致病菌等大颗粒物质消化,其中可利用的营养物质,进入细胞质基质用于各项代谢活动,残渣通过胞吐作用排出。 
 

5.2自溶作用(细胞凋亡) 

通过自溶作用清除发育过程中退化的细胞和死亡的细胞,以保证细胞正常生长和发育。个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建,如昆虫和蛙类的变态发育、足的退化和尾的消失等,这一过程是在基因控制下实现的,称为程序性细胞死亡(即细胞凋亡),这些注定要消除的细胞以出芽的形式形成凋亡小体,被巨噬细胞吞噬并通过溶酶体消化,从而清除不需要的细胞。 
 

5.3自体吞噬

清除细胞中无用的大分子、衰老的细胞器等。许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天,例如肝细胞中线粒体的平均寿命为10d左右,这就需要溶酶体将其吞噬消化。 

 

5.4防御作用

所有白细胞均含有溶酶体性质的颗粒,能消灭入侵的微生物,如吞噬细胞可吞入病原体,在溶酶体中将病原体进行处理、杀死或降解。然而,也有一些病源菌(例如,麻风杆菌、结核杆菌等)能耐受溶酶体酶的作用,因而能在巨噬细胞内存活。 

 

5.5参与分泌过程的调节

研究发现,大鼠脑垂体分泌催乳素受到抑制时,溶酶体与细胞内一部分分泌颗粒融合,将其消化降解以消除细胞内过多的激素,这种现象叫做粒溶或分泌自噬。几乎所有分泌蛋白质和肽类激素的细胞中都存在粒溶现象,细胞通过这种方式,对激素的分泌量进行有效的调节,如将甲状腺球蛋白处理成有活性的甲状腺素等。

 

5.6形成精子的顶体

精子的顶体,其本质也是一种溶酶体。在受精过程中,顶体中的酶被释放到细胞外,能消化卵子外周的卵泡细胞和透明带,形成精子入卵的通道,便于精子进入卵细胞,达到受精的目的。
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