【2017年整理】凝集素及其生物学作用.docVIP

凝集素及其生物学作用 X 柯佳颖, 陈寅山, 饶小珍 (福建师范大学生物工程学院,福建福州　350007) 　　摘要:凝集素(Lectin) 是一类可使细胞凝集的蛋白质或糖蛋白. 包括微生物凝集素、植物凝集素、动物凝集 素,它们在科学的多个领域中均有重要应用价值. 不同来源凝集素的特点、分布及作用机制各不相同. 凝集素 有促有丝分裂、细胞识别、抗虫、抗病毒等诸多方面的作用. 关键词:凝集素; 生物学作用; 蛋白质 中图分类号:Q 513 + . 2 　　　文献标识码:A 　　　文章编号:1004 - 2911 (2005) 01 - 0019 - 04 　　凝集素是一类能与糖专一性、非共价可逆结合,促使细胞凝集的糖蛋白. 1888 年Stillmark 首次在蓖 麻籽抽提液中发现,由于它具有使红细胞凝集作用, 因此开始被称为植物血凝集素(phytohemag2 glutinin) . 后来在动物中也发现了具有同样作用的物质,于是将动物来源的称为血凝素(hemagglutinin) . 之后,人们对凝集素研究的注意力集中于对细胞的凝集作用上,无论动、植物性来源,凡符合当时凝集素 定义的统称为凝集素(agglutinin) . 直至1954 年,Boyd 建议取拉丁文的“Legere”意为“选择”,命名为 lectin(中文仍译为凝集素) [1 ] . 由于凝集素具有高度的糖结合专一性,它已成为生物科学和临床科学非 常有用的研究工具,如应用于分离纯化和确定糖复合体、细胞分裂、鉴定微生物、肿瘤诊断、治疗及预防 和骨髓移植等[2 ] . 本文仅就有关凝集素的分布、糖特异性、分离纯化及功能等问题作一综述. 1 　分布与分类 凝集素可以使红血球凝集的特性最先引起人们注意,先是从豆科植物种子中发现了凝集素,后来其 来源扩展到根、茎、叶各个部份,进而扩展到非豆科植物、动物、微生物,包括真核生物、原核生物、单细胞 生物、多细胞生物,几乎无处不在[2 ] [3 ] . 早在1888 年,俄国Dorpat 大学的Stillmark ,H. 在研究蓖麻籽抽 提液对血液的毒性时,发现有蛋白质可凝集人和动物红细胞,命名为蓖麻素(Ricin) . 而1936 年,Summer 和Howess 从刀豆种子纯化的伴刀豆凝集素(ConA) 是第一个得到纯化的凝集素,而且是第一个被结晶 的植物凝集素,也是第一个用X 射线晶体衍射技术确定结构的植物凝集素[4 ] . 1974 年,Hudgin 利用亲 和层析技术从兔肝纯化了一种凝集素,这是第一个纯化的膜凝集素. 许多凝集素由于能与糖分子结合, 而这种结合又是多价的,这就使得它们能凝集细胞或红细胞. 一些凝集素对人的血型抗原具有专一性, 能专一凝集ABO 血型的红细胞,一些凝集素具有促进细胞有丝分裂、凝集恶性细胞、精子、骨髓细胞等 的能力[5 ] . 对于凝集素通常有3 种分类法(1) 根据其在细胞中存在的部位分可溶性和膜结合两类,前 者主要存在于胞浆,核质中也有; (2) 根据单糖对凝集素活性的抑制作用来研究凝集素的糖结合专一 性,以此可分为6 类[3 ] [6 ] : ①与D - 甘露糖(或)D - 葡萄糖结合; ②与2 - 乙酰氨基- 2 - 脱氧- D - 葡萄 糖结合; ③与2 - 乙酰氨基- 2 - 脱氧- D - 半乳糖结合; ④与D - 乳糖结合; ⑤与L - 岩藻糖结合; ⑥与唾 液酸结合; (3) 根据其来源分,这是人们较为习惯和常用的分类法,此法将凝集素分为植物(包括细菌、真菌 等微生物) 凝集素和动物凝集素,也有称前者为外源性凝集素,后者为内源性凝集素[7 ] . 凝集素在生命活动 中扮演极其重要的角色,它们与细胞间的粘着、细菌感染宿主、受体介导的胞饮、机体天然免疫防御、宿主 巨噬细胞清除入侵细菌、精子与卵细胞的识别与结合、植物防御病原体入侵等生理过程密切相关[8 ] . 第17卷第1期　　　　　　　　　　　宁德师专学报(自然科学版) 2 0 0 5 年2 月　　　　　　　Journal of Ningde Teachers College (Natural Science) Vol117 　No11 　Feb. 2005 X 收稿日期:2004 - 10 - 03 作者简介:柯佳颖(1981 - ) ,女,硕士研究生,福建泉州人,现从事动物学研究. 3 基金项目:福建省教育厅资助项目(项目编号:JA02179) 2 　凝集素的结构 凝集素是一类专一识别糖并与之非共价、可逆地结合的蛋白质或糖蛋白. 凝集素的生物学作用,主 要是由凝集素对糖的专一识别发生的,而凝集素与糖的结合是通过其分子肽链中的活性部位,即专一结 合糖的区域实现的,与凝集素分子中共价结合的糖无关[9 ] . 若干凝集素具有血型专