凝集素研究概況【文獻(xiàn)綜述】

《凝集素研究概況【文獻(xiàn)綜述】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述生物工程凝集素研究概況摘要：凝集素是一類具有糖結(jié)合專一性，可促使細(xì)胞凝集的蛋白質(zhì)。廣泛分布于植物、動(dòng)物和微生物中。近年來凝集素研究發(fā)展迅速，凝集素對(duì)糖的特異結(jié)合性以及凝集素在不同生物或同一生物不同組織中的分布多樣性決定了它在動(dòng)植物以及微生物體內(nèi)有重要而特殊的生物學(xué)功能。它們?cè)诳茖W(xué)的多個(gè)領(lǐng)域中均有重要應(yīng)用價(jià)值。不同來源凝集素的特點(diǎn)、分布及作用機(jī)制各不相同。凝集素有促有絲分裂、細(xì)胞識(shí)別、抗蟲、抗病毒等諸多方面的作用。在生物養(yǎng)殖、生物工程、生理活動(dòng)調(diào)控、疾病防治等方面展示出廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：凝集素；生物學(xué)功能；應(yīng)用前景；作用機(jī)制

2、1．凝集素概述1.1分布與分類凝集素（Lectin）首先是從豆科植物種子中發(fā)現(xiàn)的，后來其來源擴(kuò)展到根、莖、葉各個(gè)部份，進(jìn)而擴(kuò)展到非豆科植物、動(dòng)物、微生物，包括真核生物、原核生物、單細(xì)胞生物、多細(xì)胞生物，幾乎無處不在[1][2]。已發(fā)現(xiàn)的微生物凝集素一般分布在體表，胞質(zhì)中少見。Pseudomonasaeruginosa是原核生物中僅知的分布于胞質(zhì)內(nèi)的凝集素[3]。對(duì)于凝集素通常有3種分類法：（1）根據(jù)其在細(xì)胞中存在的部位分可溶性和膜結(jié)合兩類，前者主要存在于胞漿，核質(zhì)中也有；（2）根據(jù)單糖對(duì)凝集素活性的抑制作用來研究凝集素的糖結(jié)合專一性，以此可分為

3、6類[3][4]：①與D-甘露糖(或)D-葡萄糖結(jié)合；②與2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖結(jié)合；③與2-乙酰氨基-2-脫氧-D-半乳糖結(jié)合；④與D-乳糖結(jié)合；⑤與L-巖藻糖結(jié)合；⑥與唾液酸結(jié)合；（3）根據(jù)其來源分，這是人們較為習(xí)慣和常用的分類法，此法將凝集素分為植物(包括細(xì)菌、真菌等微生物)凝集素和動(dòng)物凝集素，也有稱前者為外源性凝集素，后者為內(nèi)源性凝集素[5]。1.2凝集素結(jié)構(gòu)凝集素是一類專一識(shí)別糖并與之非共價(jià)、可逆地結(jié)合的蛋白質(zhì)或糖蛋白。凝集素的生物學(xué)作用，主要是由凝集素對(duì)糖的專一識(shí)別發(fā)生的，而凝集素與糖的結(jié)合是通過其分子肽鏈中的活性部位，

4、即專一結(jié)合糖的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的，與凝集素分子中共價(jià)結(jié)合的糖無關(guān)[6]。現(xiàn)有的研究資料表明，雖然來源各異的凝集素在結(jié)構(gòu)上確有不同，但一些同源家族的凝集素卻具有一些共同的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，這正是凝集素最新分類法的基礎(chǔ)。構(gòu)成凝集素的蛋白質(zhì)和糖兩個(gè)部分，蛋白質(zhì)占的百分比大，糖的含量較少[7]。一般都是幾個(gè)單糖構(gòu)成寡糖鏈，寡糖鏈再以兩類方式與蛋白質(zhì)肽鏈相連。一類糖鏈與肽鏈通過GlcNAcβ1-Asn連接，稱血清型糖蛋白，亦稱天冬酰胺(Asn)-連接或N-連接的糖蛋白；另一類糖鏈與肽鏈由GalNAcα1-ser/Thr連接為粘蛋白型糖蛋白，亦稱O-連接糖蛋白[8]。N-

5、連接的糖蛋白合成過程是以長萜醇(dolicho1)作為糖鏈載體，在糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，先將UDPGlcNAc分子中的GlcNAc轉(zhuǎn)移至長萜醇，然后再逐個(gè)加上糖基，形成N-連接寡糖鏈。此寡糖鏈再作為一個(gè)整體和天冬酰胺殘基的酰胺氮連結(jié)；而O-連接糖蛋白合成過程中不需要糖鏈載體，只在GalNAc轉(zhuǎn)移酶作用下，將UDPGalNAc中GalNAc基轉(zhuǎn)移至多肽鏈的絲氨酸或蘇氨酸的羥基上，形成O-連接寡糖[9]。2．凝集素的作用2.1動(dòng)物凝集素動(dòng)物凝集素包括C型和S型，以膜整合及水溶性的形式存在，通過與體液中的糖配體(如某些激素、細(xì)胞因子、生長調(diào)節(jié)因子等)或

6、細(xì)胞表面的糖配體相互作用，進(jìn)行識(shí)別與結(jié)合來對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生信號(hào)作用，引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生一系列反應(yīng)，參與動(dòng)物體的發(fā)育、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定以及機(jī)體防御等功能[10]。動(dòng)物凝集素在無脊椎動(dòng)物的免疫識(shí)別中具有重要作用。如貝類只有細(xì)胞免疫而無體液免疫，血細(xì)胞表面的凝集素是它們識(shí)別異己的因子。這些細(xì)胞借助凝集素的作用，對(duì)病原體加以識(shí)別，并具有化學(xué)趨化性使之向病原體移動(dòng)，伴隨著吸附作用最終將病原體吞噬[11]。研究表明，魚類凝集素通過有效地識(shí)別和結(jié)合異己物質(zhì)，提高吞噬細(xì)胞對(duì)異己物質(zhì)的吞噬、殺滅作用。可作為防止外來微生物等入侵魚體的一道防線。2.2植物凝集素對(duì)植物凝集素的專一性

7、研究表明，外源多糖可能是許多植物凝集素最可能的受體，外源多糖包括真菌或植物病毒表面、昆蟲或草食動(dòng)物腸道細(xì)胞表面的糖蛋白[12]?；谀睾吞堑南嗷プ饔?，植物凝集素被認(rèn)為和糖的運(yùn)輸、儲(chǔ)存物質(zhì)的積累、細(xì)胞間的互作以及細(xì)胞分裂的調(diào)控等有關(guān)[13]。植物凝集素可抵御細(xì)菌、真菌、病毒等病原體的入侵，具有殺蟲作用。自然界中凝集素介導(dǎo)的防御反應(yīng)主要以兩種方式進(jìn)行：一種是通過直接作用來抵御攝食者的入侵；另一種是植物凝集素對(duì)病毒、細(xì)菌和真菌的間接作用方式[14]。而決定它們抗性的就是它們的糖結(jié)合活性，即通過識(shí)別并結(jié)合入侵者上的糖結(jié)構(gòu)，來參與抵抗植物病原和攝食者

8、[15]。2.3微生物凝集素凝集素對(duì)微生物來說是與寄主發(fā)生關(guān)系的決定因素。目前發(fā)現(xiàn)的微生物凝集素大多通過其壁上凝集素對(duì)糖基的識(shí)別來實(shí)現(xiàn)對(duì)宿主的感染，所