凝集素

动物凝集素主要分为P型凝集素、C型凝集素、I型凝集素、S型凝集素、以及正五聚体蛋白等。

S型凝集素

S型凝集素即半乳糖凝集素(galectins),它和糖分子的结合是巯基依赖性的。半乳糖凝集素家族成员都具有以下两种特性: 具有特征性的氨基酸序列以及与β-半乳糖有亲和性。根据其分子结构,半乳糖凝集素可划分为三种类型:(1)原型半乳糖凝集素(prototype,含有单一的糖识别结构域CRD);(2)嵌合型半乳糖凝集素(chimer type,一个CRD 与一个胶原蛋白样重复结构域融合);(3)串联重复型半乳糖凝集素 (tandem-repeat type,bi-CRD,两个CRD 串联融合而成)[3]

S型凝集素(Liu, Rabinovich, 2005)

C型凝集素

C型凝集素是一类  依赖性蛋白,它与特异的糖基结合的活性是需要  介导的。C型凝集素是最早发现的动物凝集素之一。自1906 年报道第一个动物C型凝集素牛胶固素(conglutinin) 以来,在各种动物体内发现了多种多样的C型凝集素,它们构成了一个庞大的超级家族。C型凝集素分布广泛,功能复杂,涉及体内许多重要的生理、病理过程,因而成为当今令人瞩目的研究热点之一。每一个C型凝集素的成员都含有一个或多个的特征性的糖类识别功能域,这个功能域能够通过两对或者三对二硫键形成了非常明显而稳定的结构,糖类识别功能域作为模式识别受体是先天免疫系统的重要组成部分[3]

I型凝集素

Powell 和 Varki 将免疫球蛋白(Ig)家族中的糖结合蛋白统称为I型凝集素(I-type lectins)[4]。很大一部分 I型凝集素特异地结合硅酸。硅酸作为一种酸性单糖常分布在细胞分泌物或细胞表面的糖组分的外层,这就为凝集素的识别提供了有利的位置。Siglecs(硅酸特异结合的免疫球蛋白家族 lectins),是一个结构上截然不同的凝集素亚家族[5]。Siglecs 是一次跨膜蛋白。它们的胞外区高度的相似,都包含一个 N 端含硅酸结合位点的 V-set Ig 区,紧跟着一段数目可变的 C2-set Ig 区。V-set 区的F 链的一个保守的精氨酸残基对于硅酸的结合起关键作用[3]

P型凝集素

P型凝集素(P-type lectins) 家族的两个成员,阳离子依赖型 6-磷酸甘露糖受体(CD-MPR)和胰岛素型生长因子II/6-磷酸甘露糖(IGF-II/MPR),特异地识别 6-磷酸甘露糖(M6P)[6]。CD-MPR 是 I型跨膜蛋白,N 端有 28 个氨基酸组成的信号肽,一段 159 个氨基酸组成的胞外区(包含与 M6P 结合位点),然后是一段 25 个氨基酸组成的单次跨膜区,C 端的 67 个氨基酸链在胞内行使与受体结合的功能[7]

F型凝集素

F型凝集素(F-type lectins)能够凝集海藻糖成分,被推测和免疫作用有关[8]。它们都具有一个保守的结构域,即 F-type 的 CRD 结构域。还有一些 lectins 具有两个以上的 CRD结构域,即除了 C 端的 CRD 之外,还有一个与之不同的 N 端 CRD,如 MsaFBP32[9]

Intelectin

Intelectin 具有一个纤维蛋白原(fibrinogen)的 β 和 γ 链的 C 端结构域(FReDs)。最早在非洲爪蟾(Xenopus laevis)卵母细胞皮质小粒中发现,称为XL35,能够与多价或单价形式存在的 D-呋喃型半乳糖结合,与配体之间的多价连接创造了一个很稳定且柔韧性较好的保护层,包裹住发育中的胚胎,有效地阻止了受精[10]。其后在人和小鼠中都发现了类似的分子,蛋白在  存在的条件下对 D-戊糖和 D-呋喃型半乳糖有很强的结合,定位于肠道的杯状细胞(goblet cell)和潘氏细胞(paneth cell),可能参与组成肠道的黏膜屏障,起着抵御微生物入侵或调节粘液物质以及参与哺乳动物胚胎发育等作用[11][12][13]

正五聚蛋白

正五聚蛋白(pentraxins,PTX)是一组参与机体先天免疫和急性反应的高度保守蛋白,由5个非共价结合的单体对称环绕在一个中心二组成。包括血清淀粉样蛋白物质 P (serum amyloid P component, SAP)、C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP) 、PTX3 等。这些五聚体结构蛋白都属于炎症急性期反应蛋白,能够参与补体活化和淋巴细胞的吞噬,在低等和高等生物中广泛存在[14]

纤维胶凝素

纤维胶凝素(ficolin)与MBL(mannose binding lectin, 甘露糖结合凝集素,另一种C型凝集素)的结构非常相似,均为寡聚体形式存在的凝集素分子,参与补体的凝集素激活途径。纤维胶凝素的一级结构从N端到C端依次是:富含半胱氨酸残基区域、胶原样结构区(Collagen-like region, CLR)、颈区和纤维蛋白素原样结构域(Fibrinogen-like domain, FBG)[15]

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