For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Конканавалин A.

Конканавалин A

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Конканавалин A
Кристаллическая структура тетрамера конканавалина A (отдельные мономеры показаны синим, зелёным, красным и фиолетовым цветами). Ионы кальция и марганца показаны как сферы жёлтого и белого цвета, соотв.[1]
Кристаллическая структура тетрамера конканавалина A (отдельные мономеры показаны синим, зелёным, красным и фиолетовым цветами). Ионы кальция и марганца показаны как сферы жёлтого и белого цвета, соотв.[1]
Обозначения
Символы КонА; ConA
CAS 11028-71-0
UniProt P81461
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

Конканавалин A (КонА, ConA) — белок растительного происхождения, лектин, получаемый из растения семейства бобовые канавалии мечевидной. Входит в группу легуминов. КонА специфически связывается с определёнными структурами сахаров, гликопротеинов и гликолипидов, как правило, содержащих внутренние и восстановленные концевые остатки α-D-маннозы и α-D-глюкозы[2][3].

КонА является растительным митогеном, который известен своей способностью стимулировать мышиные T-лимфоциты с образованием 4 функционально отличных популяций T-клеток, включая предшественники Т-супрессоров[4], а также подгруппу человеческих Т-супрессоры[4]. Исторически КонА был первым лектином, который удалось выделять на коммерческой основе, поэтому белок широко используется в биологии и биохимии для характеристики гликопротеинов и других сахаро-содержащих клеточных компонентов[5]. Он также применяется для очистки гликозилированных макромолекул в аффинной хроматографии[6] и при изучении иммунной регуляции различных иммунных клеток[4].

Структура и свойства

[править | править код]

Как и большинство лектинов КонА — гомотетрамер, каждая субъединица которого имеет молекулярную массу 26,5 кДа, состоит из 235 аминокислот с высоким уровнем гликозилирования и связана с ионами металлов, как правило, Mn2+ и Ca2+. Молекула имеет деэдральную D2 симметрию[1]. Третичная структура белка была разрешена,[7] включая взаимодействия с ионами металлов и аффинность к сахарам маннозы и глюкозы[8].

КонА специфически связывается с остатками α-D-маннозы и α-D-глюкозы (две гексозы, которые отличаются только по гидроксильной группе в положении C-2) в концевом положении в бета-гликанах. Тетрамер КонА имеет 4 связывающих участка[3]; молекулярная масса 104-112 кДа; изоэлектрическая точка pI 4.5-5.5.

КонА инициирует клеточное деление (митогенез), в основном T-лимфоцитов, за счёт стимуляции энергетического метаболизма клетки в течение секунд после экспонирования[9].

Биологическая активность

[править | править код]

Конканавалин A взаимодействует с многочисленными рецепторами, содержащими остатки маннозы, включая родопсин, некоторые маркеры групп крови, инсулиновые рецептор[10], иммуноглобулины и раково-эмбриональный антиген (CEA), а также липопротеины[11].

КонА агглютинирует эритроциты, не зависимо от группы крови, а также раковые клетки[12][13][14]. Было обнаружено, что КонА не агглютинирует трансформированные клетки или нормальные клетки, обработанные трипсином, при температуре 4 °C, что предполагает температуро-зависимый этап реакции агглютинации[15][16].

Было показано, что КонА способен агглютинировать мышечные клетки[17], B-лимфоциты (за счёт поверхностных иммуноглобулинов),[18] фибробласты,[19] тимоциты крысы,[20] фетальные эпителиальные клетки кишечника человека (но не взрослого человека),[21] и адипоциты[22].

КонА является лимфоцитарным митогеном. Подобно фитогемагглиютинину (ФГА, PHA), специфически стимулирующему T-лимфоциты, КонА стимулирует B-клетки. КонА связывает и перешивает компоненты Т-клеточного рецептора, поэтому его стимулирующая способность зависит от уровня экспрессии Т-клеточного рецептора на поверхности клетки[23][24].

КонА взаимодействует с поверхностными остатками маннозы на клеточной поверхности таких бактерий как E. coli,[25] Bacillus subtilis[26] или простейшего Dictyostelium discoideum[27].

КонА может активировать несколько матриксных металлопротеиназ (MMPs)[28].

КонА широко используется для твёрдофазной иммобилизации гликоэнзимов, особенно в случаях, когда иммобилизация за счёт привязки через ковалентные связи не подходит. КонА-покрытый матрикс позволяет иммобилизовать такие ферменты в больших количествах без потере их каталитической активности. Кроме этого, связывание фермента с помощью КонА является обратимым процессом и фермент может быть высвобожден с матрикса за счёт инкубирования с сахарами или понижением pH. Это взаимодействие также при необходимости может использоваться для последующей ковалентной пришивки[29].

Примечания

[править | править код]
  1. 1 2 PDB 3CNA; Hardman K. D., Ainsworth C. F. Structure of concanavalin A at 2.4-A resolution (неопр.) // Biochemistry. — 1972. — December (т. 11, № 26). — С. 4910—4919. — doi:10.1021/bi00776a006. — PMID 4638345.
  2. Goldstein, Irwin J.; Poretz, Ronald D. Isolation, physicochemical characterization, and carbohydrate-binding specificity of lectins // The Lectins Properties, Functions and Applications in Biology and Medicine (англ.) / Liener, Irvin E.; Sharon, Nathan; Goldstein, Irwin J.. — Elsevier, 2012. — P. 33—247. — ISBN 978-0-323-14444-5.
  3. 1 2 Sumner J. B., Gralën N., Eriksson-Quensel I. B. The Molecular Weights of Urease, Canavalin, Concanavalin a and Concanavalin B (англ.) // Science : journal. — 1938. — April (vol. 87, no. 2261). — P. 395—396. — doi:10.1126/science.87.2261.395. — Bibcode1938Sci....87..395S. — PMID 17746464.
  4. 1 2 3 Dwyer J. M., Johnson C. The use of concanavalin A to study the immunoregulation of human T cells (англ.) // Clinical and Experimental Immunology[англ.] : journal. — 1981. — November (vol. 46, no. 2). — P. 237—249. — PMID 6461456. — PMC 1536405.
  5. Schiefer H. G., Krauss H., Brunner H., Gerhardt U. Ultrastructural visualization of surface carbohydrate structures on mycoplasma membranes by concanavalin A (англ.) // American Society for Microbiology[англ.] : journal. — 1975. — December (vol. 124, no. 3). — P. 1598—1600. — PMID 1104592. — PMC 236075.
  6. GE Healthcare Life Sciences, Immobilized lectin Архивировано 3 марта 2012 года.[уточнить дату]
  7. Min W., Dunn A. J., Jones D. H. Non-glycosylated recombinant pro-concanavalin A is active without polypeptide cleavage (англ.) // The EMBO Journal : journal. — 1992. — April (vol. 11, no. 4). — P. 1303—1307. — doi:10.1002/j.1460-2075.1992.tb05174.x. — PMID 1563347. — PMC 556578.
  8. Loris R., Hamelryck T., Bouckaert J., Wyns L. Legume lectin structure (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta[англ.] : journal. — 1998. — March (vol. 1383, no. 1). — P. 9—36. — doi:10.1016/S0167-4838(97)00182-9. — PMID 9546043.
  9. Krauss S., Buttgereit F., Brand M. D. Effects of the mitogen concanavalin A on pathways of thymocyte energy metabolism (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta[англ.] : journal. — 1999. — June (vol. 1412, no. 2). — P. 129—138. — doi:10.1016/S0005-2728(99)00058-4. — PMID 10393256.
  10. Cuatrecasas P., Tell G. P. Insulin-like activity of concanavalin A and wheat germ agglutinin--direct interactions with insulin receptors (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1973. — February (vol. 70, no. 2). — P. 485—489. — doi:10.1073/pnas.70.2.485. — Bibcode1973PNAS...70..485C. — PMID 4510292. — JSTOR 62526. — PMC 433288.
  11. Harmony J. A., Cordes E. H. Interaction of human plasma low density lipoprotein with concanavalin A and with ricin (англ.) // The Journal of Biological Chemistry : journal. — 1975. — November (vol. 250, no. 22). — P. 8614—8617. — PMID 171260.
  12. Betton G. R. Agglutination reactions of spontaneous canine tumour cells, induced by concanavalin A, demonstrated by an isotopic assay (англ.) // International Journal of Cancer[англ.] : journal. — 1976. — November (vol. 18, no. 5). — P. 687—696. — doi:10.1002/ijc.2910180518. — PMID 992901.
  13. Kakizoe T., Komatsu H., Niijima T., Kawachi T., Sugimura T. Increased agglutinability of bladder cells by concanavalin A after administration of carcinogens (англ.) // Cancer Research[англ.] : journal. — American Association for Cancer Research[англ.], 1980. — June (vol. 40, no. 6). — P. 2006—2009. — PMID 7371036.
  14. Becker F. F., Shurgin A. Concanavalin A agglutination of cells from primary hepatocellular carcinomas and hepatic nodules induced by N-2-fluorenylacetamide (англ.) // Cancer Research[англ.] : journal. — American Association for Cancer Research[англ.], 1975. — October (vol. 35, no. 10). — P. 2879—2883. — PMID 168971.
  15. Inbar M., Ben-Bassat H., Sachs L. A specific metabolic activity on the surface membrane in malignant cell-transformation (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1971. — November (vol. 68, no. 11). — P. 2748—2751. — doi:10.1073/pnas.68.11.2748. — Bibcode1971PNAS...68.2748I. — PMID 4330939. — JSTOR 61219. — PMC 389516.
  16. Sela B. A., Lis H., Sharon N., Sachs L. Quantitation of N-acetyl-D-galactosamine-like sites on the surface membrane of normal and transformed mammalian cells (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta[англ.] : journal. — 1971. — December (vol. 249, no. 2). — P. 564—568. — doi:10.1016/0005-2736(71)90132-5. — PMID 4332414.
  17. Gartner T. K., Podleski T. R. Evidence that a membrane bound lectin mediates fusion of L6 myoblasts (англ.) // Biochemical and Biophysical Research Communications[англ.] : journal. — 1975. — December (vol. 67, no. 3). — P. 972—978. — doi:10.1016/0006-291X(75)90770-6. — PMID 1201086.
  18. de Petris S. Concanavalin A receptors, immunoglobulins, and theta antigen of the lymphocyte surface. Interactions with concanavalin A and with Cytoplasmic structures (англ.) // The Journal of Cell Biology[англ.] : journal. — 1975. — April (vol. 65, no. 1). — P. 123—146. — doi:10.1083/jcb.65.1.123. — PMID 1092699. — PMC 2111157.
  19. Noonan K. D., Burger M. M. The relationship of concanavalin A binding to lectin-initiated cell agglutination (англ.) // The Journal of Cell Biology[англ.] : journal. — 1973. — October (vol. 59, no. 1). — P. 134—142. — doi:10.1083/jcb.59.1.134. — PMID 4201706. — PMC 2110924.
  20. Capo C., Garrouste F., Benoliel A. M., Bongrand P., Ryter A., Bell G. I. Concanavalin-A-mediated thymocyte agglutination: a model for a quantitative study of cell adhesion (англ.) // Journal of Cell Science[англ.] : journal. — The Company of Biologists[англ.], 1982. — August (vol. 56). — P. 21—48. — PMID 7166565.
  21. Weiser M. M. Concanavalin A agglutination of intestinal cells from the human fetus (англ.) // Science : journal. — 1972. — August (vol. 177, no. 4048). — P. 525—526. — doi:10.1126/science.177.4048.525. — Bibcode1972Sci...177..525W. — PMID 5050484.
  22. Cuatrecasas P. Interaction of wheat germ agglutinin and concanavalin A with isolated fat cells (англ.) // Biochemistry : journal. — 1973. — March (vol. 12, no. 7). — P. 1312—1323. — doi:10.1021/bi00731a011. — PMID 4696755.
  23. Weiss A., Shields R., Newton M., Manger B., Imboden J. Ligand-receptor interactions required for commitment to the activation of the interleukin 2 gene (англ.) // Journal of Immunology[англ.] : journal. — 1987. — April (vol. 138, no. 7). — P. 2169—2176. — PMID 3104454.
  24. Kanellopoulos J. M., De Petris S., Leca G., Crumpton M. J. The mitogenic lectin from Phaseolus vulgaris does not recognize the T3 antigen of human T lymphocytes (англ.) // European Journal of Immunology[англ.] : journal. — 1985. — May (vol. 15, no. 5). — P. 479—486. — doi:10.1002/eji.1830150512. — PMID 3873340.
  25. Ofek I., Mirelman D., Sharon N. Adherence of Escherichia coli to human mucosal cells mediated by mannose receptors (англ.) // Nature : journal. — 1977. — February (vol. 265, no. 5595). — P. 623—625. — doi:10.1038/265623a0. — Bibcode1977Natur.265..623O. — PMID 323718.
  26. Doyle R. J., Birdsell D. C. Interaction of concanavalin A with the cell wall of Bacillus subtilis (англ.) // American Society for Microbiology[англ.] : journal. — 1972. — February (vol. 109, no. 2). — P. 652—658. — PMID 4621684. — PMC 285189.
  27. West C. M., McMahon D. Identification of concanavalin A receptors and galactose-binding proteins in purified plasma membranes of Dictyostelium discoideum (англ.) // The Journal of Cell Biology[англ.] : journal. — 1977. — July (vol. 74, no. 1). — P. 264—273. — doi:10.1083/jcb.74.1.264. — PMID 559679. — PMC 2109878.
  28. Yu M., Sato H., Seiki M., Thompson E. W. Complex regulation of membrane-type matrix metalloproteinase expression and matrix metalloproteinase-2 activation by concanavalin A in MDA-MB-231 human breast cancer cells (англ.) // Cancer Research[англ.] : journal. — American Association for Cancer Research[англ.], 1995. — August (vol. 55, no. 15). — P. 3272—3277. — PMID 7614461.
  29. Saleemuddin M., Husain Q. Concanavalin A: a useful ligand for glycoenzyme immobilization--a review (англ.) // Enzyme and Microbial Technology[англ.] : journal. — 1991. — April (vol. 13, no. 4). — P. 290—295. — doi:10.1016/0141-0229(91)90146-2. — PMID 1367163.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Конканавалин A
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?