Concanavalin A

Concanavalin A

Krystalstruktur af tetramer concanavalin A (individuelle monomerer vist i blå, grøn, rød og lilla). Calcium- og manganioner er vist som henholdsvis gule og hvide kugler. [en]
Notation
Symboler ConA; ConA
CAS 11028-71-0
UniProt P81461
Oplysninger i Wikidata  ?

Concanavalin A ( KonA, ConA ) er et plante-afledt protein , et lektin , opnået fra en plante af bælgplantefamilien xiphoid canal . Inkluderet i Legumin- gruppen . ConA binder sig specifikt til visse strukturer af sukkerarter, glycoproteiner og glycolipider, som sædvanligvis indeholder interne og reducerede terminale rester af α-D- mannose og α-D- glucose [2] [3] .

ConA er et plantemitogen kendt for dets evne til at stimulere murine T-lymfocytter til at danne 4 funktionelt adskilte populationer af T-celler, herunder T-suppressor- progenitorer [4] såvel som en undergruppe af humane T-suppressorer [4] . Historisk set var ConA det første lektin, der blev kommercielt isoleret, så proteinet er meget udbredt i biologi og biokemi til at karakterisere glycoproteiner og andre sukkerholdige cellulære komponenter [5] . Det bruges også til oprensning af glycosylerede makromolekyler i affinitetskromatografi [6] og i studiet af immunregulering af forskellige immunceller [4] .

Struktur og egenskaber

Som de fleste lectiner er ConA en homotetramer , hvis underenhed har en molekylvægt på 26,5 kDa, består af 235 aminosyrer med et højt niveau af glycosylering og er forbundet med metalioner, sædvanligvis Mn2 + og Ca2 + . Molekylet har dehedral D 2 symmetri [1] . Den tertiære struktur af proteinet blev løst, [7] inklusive interaktioner med metalioner og affinitet for sukkerarterne mannose og glucose [8] .

ConA binder specifikt til α-D- mannose- og α-D- glucoserester (to hexoser, der kun adskiller sig i hydroxylgruppen i C-2-stillingen) i den terminale stilling i beta-glycaner. ConA-tetrameren har 4 bindingssteder [3] ; molekylvægt 104-112 kDa; isoelektrisk punkt pI 4,5-5,5.

ConA initierer celledeling (mitogenese), hovedsageligt af T-lymfocytter, ved at stimulere cellens energistofskifte inden for sekunder efter eksponering [9] .

Biologisk aktivitet

Concanavalin A interagerer med adskillige receptorer, der indeholder mannoserester, inklusive rhodopsin , nogle blodgruppemarkører , insulinreceptoren [10] , immunoglobuliner og cancer embryonalt antigen (CEA) og lipoproteiner [11] .

ConA agglutinerer røde blodlegemer , uanset blodtype, såvel som kræftceller [12] [13] [14] . Det har vist sig, at ConA ikke agglutinerer transformerede celler eller trypsinbehandlede normale celler ved 4°C, hvilket tyder på et temperaturafhængigt trin i agglutinationsreaktionen [15] [16] .

ConA har vist sig at agglutinere muskelceller [17] , B-lymfocytter (på grund af overfladeimmunoglobuliner), [18] fibroblaster , [19] rotte - thymocytter , [20] humane (men ikke voksne) føtale tarmepitelceller fra tarmepitel, [21 ] og adipocytter [22] .

ConA er et lymfocytisk mitogen . Ligesom phytohæmaggliutinin (PHA, PHA), der specifikt stimulerer T-lymfocytter , stimulerer ConA B-celler. ConA binder og tværbinder komponenter af T-cellereceptoren , så dets stimulerende evne afhænger af niveauet af ekspression af T-cellereceptoren på celleoverfladen [23] [24] .

ConA interagerer med overflademannoserester på celleoverfladen af ​​bakterier såsom E. coli , [25] Bacillus subtilis [26] eller protozoen Dictyostelium discoideum [27] .

ConA kan aktivere flere matrixmetalloproteinaser (MMP'er) [28] .

ConA anvendes i vid udstrækning til fastfase-immobilisering af glycoenzymer, især i tilfælde, hvor immobilisering ved binding gennem kovalente bindinger ikke er egnet. Den CoA-coatede matrix gør det muligt at immobilisere sådanne enzymer i store mængder uden tab af deres katalytiske aktivitet. Derudover er bindingen af ​​enzymet med ConA en reversibel proces, og enzymet kan frigives fra matrixen ved inkubation med sukkerarter eller ved at sænke pH. Denne interaktion kan også om nødvendigt bruges til efterfølgende kovalent binding [29] .

Se også

Noter

  1. ↑ 12 FDB 3CNA ; _ Hardman KD, Ainsworth CF Struktur af concanavalin A ved 2,4-A opløsning  (neopr.)  // Biokemi. - 1972. - December ( bind 11 , nr. 26 ). - S. 4910-4919 . - doi : 10.1021/bi00776a006 . — PMID 4638345 .
  2. ↑ Goldstein, Irwin J.; Poretz, Ronald D. Isolering, fysisk-kemisk karakterisering og kulhydratbindende specificitet af lectiner // The Lectins Properties, Functions and Applications in Biology and Medicine  (engelsk) / Liener, Irvin E.; Sharon, Nathan; Goldstein, Irwin J. - Elsevier , 2012. - S. 33-247. - ISBN 978-0-323-14444-5 .
  3. ↑ 1 2 Sumner JB, Gralën N., Eriksson-Quensel IB The Molecular Weights of Urease, Canavalin, Concanavalin a and Concanavalin B  //  Science : journal. - 1938. - April ( bd. 87 , nr. 2261 ). - S. 395-396 . - doi : 10.1126/science.87.2261.395 . - . — PMID 17746464 .
  4. ↑ 1 2 3 Dwyer JM, Johnson C.  Brugen af ​​concanavalin A til at studere immunreguleringen af ​​humane T-celler  // Klinisk og eksperimentel immunologi : journal. - 1981. - November ( bind 46 , nr. 2 ). - S. 237-249 . — PMID 6461456 .
  5. ↑ Schiefer HG, Krauss H., Brunner H., Gerhardt U. Ultrastrukturel visualisering af overfladekulhydratstrukturer på mycoplasmamembraner af concanavalin A  // American Society for  Microbiology : journal. - 1975. - December ( bind 124 , nr. 3 ). - S. 1598-1600 . — PMID 1104592 .
  6. ↑ GE Healthcare Life Sciences, Immobilized lectin Arkiveret 3. marts 2012.[ skal afklares ]
  7. ↑ Min W., Dunn AJ, Jones DH Ikke-glykosyleret rekombinant pro-concanavalin A er aktiv uden polypeptidspaltning  //  The EMBO Journal : journal. - 1992. - April ( bind 11 , nr. 4 ). - S. 1303-1307 . - doi : 10.1002/j.1460-2075.1992.tb05174.x . — PMID 1563347 .
  8. ↑ Loris R., Hamelryck T., Bouckaert J., Wyns L. Bælgplantelektinstruktur //  Biochimica  et Biophysica Acta : journal. - 1998. - Marts ( bd. 1383 , nr. 1 ). - S. 9-36 . - doi : 10.1016/S0167-4838(97)00182-9 . — PMID 9546043 .
  9. ↑ Krauss S., Buttgereit F., Brand MD Effekter af mitogenet concanavalin A på thymocytenergimetabolismens veje  //  Biochimica et Biophysica Acta : journal. - 1999. - Juni ( bd. 1412 , nr. 2 ). - S. 129-138 . - doi : 10.1016/S0005-2728(99)00058-4 . — PMID 10393256 .
  10. ↑ Cuatrecasas P., Tell GP Insulinlignende aktivitet af concanavalin A og hvedekim-agglutinin - direkte interaktioner med insulinreceptorer  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 1973. - Februar ( bind 70 , nr. 2 ). - S. 485-489 . - doi : 10.1073/pnas.70.2.485 . - . — PMID 4510292 . — .
  11. ↑ Harmony JA, Cordes EH Interaktion mellem humant plasma-lavdensitetslipoprotein med concanavalin A og med ricin  // The  Journal of Biological Chemistry  : tidsskrift. - 1975. - November ( bind 250 , nr. 22 ). - P. 8614-8617 . — PMID 171260 .
  12. ↑ Betton GR Agglutinationsreaktioner af spontane hundetumorceller, induceret af concanavalin A, demonstreret ved en isotopanalyse  // International Journal of  Cancer : journal. - 1976. - November ( bind 18 , nr. 5 ). - s. 687-696 . - doi : 10.1002/ijc.2910180518 . — PMID 992901 .
  13. ↑ Kakizoe T., Komatsu H., Niijima T., Kawachi T., Sugimura T. Øget agglutinabilitet af blæreceller med concanavalin A efter administration af kræftfremkaldende  stoffer  // Kræftforskning : journal. — American Association for Cancer Research, 1980. - juni ( vol. 40 , nr. 6 ). - S. 2006-2009 . — PMID 7371036 .
  14. ↑ Becker FF, Shurgin A.  Concanavalin A agglutination af celler fra primære hepatocellulære carcinomer og leverknuder induceret af N-2-fluorenylacetamid  // Cancer Research : journal. — American Association for Cancer Research, 1975. - oktober ( bd. 35 , nr. 10 ). - P. 2879-2883 . — PMID 168971 .
  15. ↑ Inbar M., Ben-Bassat H., Sachs L. En specifik metabolisk aktivitet på overflademembranen i malign celle-transformation  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 1971. - November ( bind 68 , nr. 11 ). - P. 2748-2751 . - doi : 10.1073/pnas.68.11.2748 . - . — PMID 4330939 . — .
  16. ↑ Sela BA, Lis H., Sharon N., Sachs L. Kvantificering af N-acetyl-D-galactosamin-lignende steder på overflademembranen af ​​normale og transformerede pattedyrceller  //  Biochimica et Biophysica Acta : journal. - 1971. - December ( bind 249 , nr. 2 ). - S. 564-568 . - doi : 10.1016/0005-2736(71)90132-5 . — PMID 4332414 .
  17. ↑ Gartner TK, Podleski TR Bevis for, at et membranbundet lektin medierer fusion af L6-myoblaster   // Biokemisk og biofysisk forskningskommunikation : journal. - 1975. - December ( bind 67 , nr. 3 ). - s. 972-978 . - doi : 10.1016/0006-291X(75)90770-6 . — PMID 1201086 .
  18. ↑ de Petris S. Concanavalin A-receptorer, immunoglobuliner og theta-antigen på lymfocytoverfladen. Interaktioner med concanavalin A og med cytoplasmatiske strukturer  // The  Journal of Cell Biology : journal. - 1975. - April ( bind 65 , nr. 1 ). - S. 123-146 . - doi : 10.1083/jcb.65.1.123 . — PMID 1092699 .
  19. ↑ Noonan KD, Burger MM Forholdet mellem concanavalin A-binding til lectin-initieret celleagglutination  // The  Journal of Cell Biology : journal. - 1973. - Oktober ( bind 59 , nr. 1 ). - S. 134-142 . - doi : 10.1083/jcb.59.1.134 . — PMID 4201706 .
  20. ↑ Capo C., Garrouste F., Benoliel AM, Bongrand P., Ryter A., ​​​​Bell GI Concanavalin-A-medieret thymocytagglutination: en model for en kvantitativ undersøgelse af celleadhæsion  //  Journal of Cell Science : journal. — Selskabet af Biologer, 1982. - August ( vol. 56 ). - S. 21-48 . — PMID 7166565 .
  21. ↑ Weiser MM Concanavalin En agglutination af tarmceller fra det menneskelige foster  //  Science : journal. - 1972. - August ( bd. 177 , nr. 4048 ). - S. 525-526 . - doi : 10.1126/science.177.4048.525 . - . — PMID 5050484 .
  22. ↑ Cuatrecasas P. Interaktion mellem hvedekimagglutinin og concanavalin A med isolerede fedtceller  //  Biochemistry: journal. - 1973. - Marts ( bind 12 , nr. 7 ). - S. 1312-1323 . - doi : 10.1021/bi00731a011 . — PMID 4696755 .
  23. ↑ Weiss A., Shields R., Newton M., Manger B., Imboden J. Ligand-receptor-interaktioner, der kræves for forpligtelse til aktiveringen af ​​interleukin 2-genet  //  Journal of Immunology : journal. - 1987. - April ( bd. 138 , nr. 7 ). - S. 2169-2176 . — PMID 3104454 .
  24. ↑ Kanellopoulos JM, De Petris S., Leca G., Crumpton MJ Det mitogene lektin fra Phaseolus vulgaris genkender ikke T3-antigenet fra humane T-lymfocytter  // European Journal of  Immunology : journal. - 1985. - Maj ( bind 15 , nr. 5 ). - S. 479-486 . - doi : 10.1002/eji.1830150512 . — PMID 3873340 .
  25. ↑ Ofek I., Mirelman D., Sharon N. Adherence of Escherichia coli til humane slimhindeceller medieret af mannosereceptorer  //  Nature: journal. - 1977. - Februar ( bind 265 , nr. 5595 ). - s. 623-625 . - doi : 10.1038/265623a0 . — . — PMID 323718 .
  26. ↑ Doyle RJ, Birdsell DC  Interaktion mellem concanavalin A og cellevæggen i Bacillus subtilis  // American Society for Microbiology : journal. - 1972. - Februar ( bind 109 , nr. 2 ). - S. 652-658 . — PMID 4621684 .
  27. ↑ West CM, McMahon D. Identifikation af concanavalin A-receptorer og galactosebindende proteiner i udtømte plasmamembraner af Dictyostelium discoideum  // The  Journal of Cell Biology : journal. - 1977. - Juli ( bind 74 , nr. 1 ). - S. 264-273 . - doi : 10.1083/jcb.74.1.264 . — PMID 559679 .
  28. ↑ Yu M., Sato H., Seiki M., Thompson EW Kompleks regulering af membran-type matrix metalloproteinase ekspression og matrix metalloproteinase-2 aktivering af concanavalin A i MDA-MB-231 humane brystkræftceller   Kræftforskning// : journal. — American Association for Cancer Research, 1995. - August ( bind 55 , nr. 15 ). - s. 3272-3277 . — PMID 7614461 .
  29. ↑ Saleemuddin M., Husain Q. Concanavalin A: en nyttig ligand til glycoenzym-immobilisering - en gennemgang  //  Enzyme and Microbial Technology : journal. - 1991. - April ( bind 13 , nr. 4 ). - S. 290-295 . - doi : 10.1016/0141-0229(91)90146-2 . — PMID 1367163 .

Links