半乳糖凝集素課件

半

乳

糖

凝

集

素

galectin分子基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)分類生物學(xué)作用、功能進(jìn)展展望凝集素簡介半

乳

糖

凝

集

素凝

集

素

簡

介凝集素為一類一類非抗體的蛋白質(zhì)或糖蛋白，能與糖類專一地非共價(jià)結(jié)合，具有凝集細(xì)胞和沉淀聚糖和復(fù)合糖的作用專一結(jié)合基礎(chǔ)

：

oh

dr別at

Dition

domain。單糖殘基的種類具有專一性。殘基的異頭構(gòu)型、糖苷鍵類型以及寡糖鏈的結(jié)構(gòu)

或構(gòu)象具有專一性。ognCRe

rec域car糖Lectin

source

and

lectin

AbbreviationCRD

中大

量

精

確定

位的氫

鍵

部

分

結(jié)

合

著特定的寡糖鏈，

并使得凝集素能輕

易辨別非常相似的糖

。

g

protein

A細(xì)胞一細(xì)胞識(shí)別和

粘附過程中起作用Ligand(s)Mana1—OCH?Lewis

b(Le')tetrasaccharideNeu5Ac(a2→3)Gal(β1→4)Glc

GIcNAc(β1→4)GIcNAcGal(β1→4)GlcGal(β1

→

4)GlcHigh-mannose

octasaccharideNeu5Ac(a2→6)Gal(β1→4)Glc

Neu5Ac(a2→3)Gal(β1→4)GlcGalGM1

pentasaccharide凝集素家族細(xì)菌黏附到胃表面半乳糖凝集素

calectir性質(zhì)。β-半乳糖苷結(jié)合蛋白可溶性。存在于細(xì)胞區(qū)室中或分泌到胞外·Galectin

缺乏信號(hào)肽，它在胞漿中合成，不

經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，

由小泡直接分泌到細(xì)胞外。家族中個(gè)別成員具有多價(jià)性功能●

具

有

特

殊的

氨

基

酸

序

列

，與

含β-半乳

糖

苷

殘基的糖結(jié)合物具有很高的親和力。廣泛存在于從線蟲到人類各級(jí)動(dòng)物中。在細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間起特異性

粘附作用，與腫瘤的轉(zhuǎn)移、浸潤、生長和

粘附

有

關(guān)，

參

與

細(xì)

胞

的

增

殖

、

分

化

和

局

部

免疫調(diào)節(jié)和凋亡等Galectins是一

大

類

蛋

白

家

族·(1)原型Galectin:

含有單一的糖識(shí)別結(jié)構(gòu)域

CRD,包括Ga

lectin-1、2、5、7、10、11、13、

14·(2)嵌合型Galectin:

由一個(gè)CRD與一個(gè)膠原蛋

白重復(fù)結(jié)構(gòu)域融合而成，只有Galectin-3(3)串聯(lián)重復(fù)型Galectin:由

兩

個(gè)CRD

串聯(lián)聚合

·形成同型二聚體，包括Galectin-4、6、8、9、

12半乳糖凝集素分類Two

identical

Non-lectin

Galectin

Two

distinctGalectin

CRDs

Domain

CRD

Galectin

CRDsGalectln-1,2,5,7.10Galectin-3

Galectin-4,6,8,9原

型Galectin:

含

有單

一的

糖

識(shí)

別結(jié)

構(gòu)

域CRD嵌

合

型Galectin:由一個(gè)CRD與一個(gè)膠原蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)域融合而成串聯(lián)重復(fù)型Galectin:由兩個(gè)CRD串聯(lián)聚合形成同型二聚體半乳糖凝集素分類ThreeArchitecturalTypesofGalectinProtoChimeraTandem-repeatS4

S5

S6a

S6bDIGLRFSCYFR----------NDVIVRNSRI-NGAWG--EEESHREELHFSVRFDE----------KAVVRNSMNKNFEFG--

SEERHDVALHINPRLP----------

QNYIVRNTKV

-QDIWG--NEEVSVIAFHLNPRFSKASSGAIG--KAVVCRNAWL-NGAWA--QEERSDVLLQIGSRLP----------QNYITRNSRL-KGKWG--

PEENS

TVSFYFSPCFLRSRHDKIG--TAIITRRAYL-NGDWVNCTVSRLTVFLKIEANFR----------EGQIIRSMFQPGGGWQ--QEEISRTVLRFHVNFD----------RTTVSRSYQREDNSFALSDEETENITYHFKVVIP----------TQTIIENYKR-NGEWSSLHQEKYVIALHLNPRFN----------

ERTTVLNSMK

-ESEWL--DEIRNGalectins蛋

白

家

族

的

特

點(diǎn)·含

有

特

殊的保

守

氨

基

酸

序

列bCG13950aCG14879CG32226半乳糖凝集素特點(diǎn)CG5335CG11372aCG11374aa

bbDMDM

DM

DMDMDMbD

Calect

oCalectin-3■[363961431000

+1000NM

002305RA(-kI分

子

基

礎(chǔ)Coding

regionUntranslatedregiorPromoterregionRhisnlInr分子基礎(chǔ)[36400307>

3'Galectin-1NP_002296NC_00002222p1322p12precursor22p11+122911…2NFkR22911+122F11+22291322912分

子

基

礎(chǔ)分子基礎(chǔ)生

物

學(xué)

作

用

、

功

能·調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附。參與急、慢、過敏性炎癥●

調(diào)

節(jié)

細(xì)

胞的生

長

和

凋

亡●促

進(jìn)

腫

瘤

侵

襲

轉(zhuǎn)

移生物學(xué)作用

、

功能調(diào)

節(jié)

細(xì)

胞

粘

附途

徑：

Galectin

調(diào)

節(jié)細(xì)胞一細(xì)胞、

細(xì)胞一基

質(zhì)之間的粘附，從而調(diào)

節(jié)

正

常

細(xì)

胞的游

走

性、極

性、

組

織

形

成過

程·

特點(diǎn)：

雙重調(diào)節(jié)作用(Galectin-1,3

都具有

促進(jìn)和抗粘附的作用)舉例：間接介導(dǎo)免疫反應(yīng)參與血管生成助于肌肉的形成參與炎癥反應(yīng)生物學(xué)作用、功能參與急

、

慢

、

過敏性炎癥。途徑：

影響巨噬細(xì)胞從而控制其激活，分

泌等

生

理

機(jī)

能。特

點(diǎn)：

LPS途

徑。Galectin-1能影響巨噬細(xì)胞從而控制細(xì)胞內(nèi)感染sllectin-1

抗炎癥效應(yīng)Galectin-3是強(qiáng)大的炎癥信號(hào)Galectin-9可趨化嗜酸性粒細(xì)胞Galectin-14可能為一種嗜酸性化學(xué)誘導(dǎo)劑等生物學(xué)作用、功能調(diào)

節(jié)

細(xì)

胞

的

生

長

和

凋

亡。途徑：Galectins可與胞外和

細(xì)

胞

表

面

糖蛋白

、

糖脂上的特殊糖類配體結(jié)合來控制細(xì)胞凋亡。特點(diǎn)：Galectins是目前發(fā)現(xiàn)的唯

一

一

種既

可

以在細(xì)胞外又可在細(xì)胞內(nèi)調(diào)控細(xì)胞死亡的分子●

舉

>Galectin-1、3間接介導(dǎo)P21、P27產(chǎn)生細(xì)胞凋亡Galectin-7gene在結(jié)腸癌細(xì)胞系中是抑癌基因P5的早期顯著靶位點(diǎn)Galectin-12可能在脂肪細(xì)胞中起促凋亡作用生物學(xué)作用、功能。在胞外Galectins與多糖配體相連接，通過傳

導(dǎo)

信號(hào)

直

接

控

制

細(xì)

胞的

死

亡，

或

者

通

過

影

響其他信號(hào)間接調(diào)節(jié)細(xì)胞的死亡●

在胞內(nèi)表達(dá)Galectins可以調(diào)控其他信號(hào)來控

制細(xì)胞的生存能力生物學(xué)作用、功能。特點(diǎn)：復(fù)雜多變。舉例：Galectin-3與垂體泌乳素瘤侵襲性的關(guān)系

Galectin-3在腦腫瘤的研究Galectin-3與垂體泌乳素瘤細(xì)胞增殖的關(guān)系

等

途

徑：

Galectin可以促進(jìn)神經(jīng)軸突

生

長，

誘

導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞分化和血管生長，因而促進(jìn)腫

瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移促

進(jìn)

腫

瘤

侵

襲

轉(zhuǎn)

移生物學(xué)作用、功能現(xiàn)

狀0

2

0

0

0

年

，AnnaL.Bartlett,ThomasGrewal等

人

研

究了巨

噬

細(xì)

胞

的

半

乳

糖

凝

集

素

在

攝

入低密度脂蛋白過程中的作用AnnaL.Bartlett·Lcitoresa

,MarlA.Rojo等人在2007年于

接

骨

木

屬

類

植

物

(SambucusebulusL)的芽中發(fā)現(xiàn)了D-半乳糖凝集素，并從基因

序列角度以及不同狀態(tài)下不同條件下研究期性質(zhì)。Luei

citoresaetal.2008生物學(xué)作用、功能C200uetal現(xiàn)

狀2006年SUN

H.QIY

,TONG

X

等

人申

請(qǐng)了

關(guān)

于

真

菌

半

乳

糖

凝

集

素

蛋白

活

性

方

面的

專

利

,

研究出

來

多

肽

鏈

的

氨

基