凝集素是动物细胞和植物细胞都能够合成和分泌的、能与糖结合的蛋白质,在细胞识别和粘着反应中起重要作用,主要是促进细胞间的粘着。凝集素具有一个以上同糖结合的位点,因此能够参与细胞的识别和粘着,将不同的细胞联系起来。 木菠萝凝集素
凝集素(Lectin)是指一种从各种植物,无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白,因其能凝集红血球(含血型物质),故名凝集素。其常见种类见表6-1。常用的为植物凝集素(Phytoagglutin, PHA),通常以其被提取的植物命名,如刀豆素A(Conconvalina,ConA)、麦胚素(Wheat germ agglutinin, WGA)、花生凝集素(Peanut agglutinin, PNA)和大豆凝集素(Soybean agglutinin, SBA)等,凝集素是它们的总称。凝集素不是来源或参与免疫反应的产物,凝集素具有的某些“亲合”特性,能被免疫细胞化学技术方法所应用。因此,Ponder(1983)提出应称“凝集素组织化学”而不能称为“凝集素免疫组织化学”。[1]
虽然人们认为在植物中凝集素的功能是结合细胞表面上的糖蛋白,然而在动物中它的功能也包括结合可溶性的细胞外或细胞内糖蛋白。举例来说,有一种凝集素被发现在哺乳类动物肝细胞的表面上,能够专一性的识别乳糖残基。人们相信这些细胞表面上的接受器是负责将循环系统中的特定糖蛋白移除。另一个例子是甘露糖-6-磷酸接受器能够识别含有此种残基的水解酵素,随后标定这些蛋白将其送至溶小体。它们提供许多不同的生物功能——从细胞附着的调控,到糖蛋白合成,以及血液中蛋白质的浓度。凝集素也能够借由识别仅在病原中发现或是无法进入宿主细胞的的糖类而在免疫系统中扮演重要的角色。
植物凝集素是来源于植物的一类能凝集细胞和沉淀单糖或多糖复合物的非免疫来源的非酶蛋白质。由于其对于单糖或糖复合物特异性结合的能力,使得其在如信号转导、免疫反应、植物防御等诸多信号过程中均具有重要作用。同时植物凝集素具有细胞凝集、抗病毒、抗真菌及诱导细胞凋亡或自噬等多种能力,因此在生命科学、医学及农业方面均有较好的研究价值和应用前景。
凝集素是指非免疫来源的糖结合蛋白或糖蛋白,并应有使细胞凝集或糖复合物沉淀的能力。此定义包含三个要点:(1)凝集素是蛋白质或糖蛋白;(2)凝集素必须有专一的与糖基结合的特性,但是排除了免疫来源的针对糖基的抗体;(3)因为规定了能使细胞凝集或是糖复合物沉淀的特性,所以凝集素分子必须具有两个或更多糖结合位点,这样把一些虽有糖结合能力但是糖结合位点仅有一个的酶、转运蛋白、激素、毒素等排除在外。凝集素可以识别糖蛋白和糖脂中复杂的碳水化合物结构,也识别细胞膜表面的糖基,因此,凝集素可以作为研究细胞膜结构的有利工具。此外,凝集素由于具有多价结合能力,能与荧光素、酶、生物素、铁蛋白及胶体金等结合而不影响其生物活性,因此,凝集素也可用于免疫细胞化学的研究,以及肿瘤的诊断评价等。凝集素蛋白至少包含一个可以结合碳水化合物的结构域,基于此,凝集素可以被分成主要的四类,部分凝集素(merolectins)、全凝集素(hololectins)、超凝集素(superlectin)以及嵌合凝集素(chimerolectins)。