扁豆凝集素填料LCA/LcH Lens culinaris lectin的應用
凝集素(Lectin)是指一種從各種植物,無脊椎動物和高等動物中提純的糖蛋白或結合糖的蛋白,因其能凝集紅血球(含血型物質),故名凝集素。常用的為植物凝集素(Phytoagglutin,PNA),通常以其被提取的植物命名,如刀豆素A(Conconvalina,ConA)、麥胚素(Wheat germ agglutinin,WGA)、花生凝集素(Peanut agglutinin,PNA)和大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)等,凝集素是它們的總稱。
通過鹽析法、離子交換層析、凝膠過濾、親和層析一系列操作對提取物進行分級分離,篩選富集對H5N1具有**微中和活性的組分,通過電泳發現為包含五種肽段的寡聚蛋白,質譜分析顯示該蛋白質為扁豆凝集素(FRIL)。已有研究表明扁豆凝集素單體具有一個糖結合結構域,但在溶液中的狀態未得到確定,綜合利用多角度光散射、動態光散射、電鏡復染,發現扁豆凝集素為四聚體結構。
進一步在體外定量測定了扁豆凝集素的抗病毒活性,空板減少試驗與微中和試驗顯示PRNT50與EC50約0.7ug/Ml。利用11種流感毒株測定中和譜,發現除實驗室菌株A,扁豆凝集素能以納摩爾水平**不同亞型毒株。研究者通過鼻腔給藥在小鼠體內評估凝集素的作用,凝集素抗病毒活性表現劑量依賴,高劑量給藥能夠明顯延長存活時間甚至保護免受感染。
扁豆凝集素抗病毒活性
扁豆凝集素是已知的甘露糖/葡萄糖特異性凝集素,但關于扁豆凝集素與復雜糖基化的結合機制還有待了解。研究者將接種流感病毒的雞胚進行α-甘露糖酶**劑并在回收時利用切割高甘露糖的內切糖苷酶處理,純化后利用串聯質譜、免疫印跡分析。
結果發現扁豆凝集素主要結合流感病毒血凝素,而且主要結合復合型糖鏈而不是高甘露糖鏈,這與其他凝集素有很大不同。為了探明這現象背后的機制,研究者利用熒光探針標記的扁豆凝集素,發現與1,3或1,4巖藻糖基化N乙酰葡萄胺的復合型糖鏈結合較好。
凝集素結合糖鏈
進一步分析了扁豆凝集素的抗病毒機制,競爭性微中和試驗發現甲基甘露糖苷和葡萄糖能夠**其中和作用,證實了抗病毒中和效應依賴于糖結合功能。細胞用扁豆凝集素、流感病毒依次分開處理,不能**中和病毒感染,說明扁豆凝集素**病毒進入,必須直接結合病毒粒子才能發揮作用。流感病毒侵入細胞主要是吸附、內吞、脫殼、核轉運這幾個步驟,通過血凝**試驗發現扁豆凝集素不能**病毒的吸附,研究者通過低溫減慢病毒內吞入胞,使病毒吸附在細胞上,加入扁豆凝集素后觀察到明顯的中和效果,而在常溫下病毒發生內吞后無法發揮作用,因此凝集素作用于吸附與內吞之間的過程。利用病毒核蛋白抗體免疫熒光示蹤病毒入胞過程,發現凝集素處理組導致病毒滯留在核周區,通過內體/溶酶體染色顯示病毒停留在晚期溶酶體內,凝集素在溶酶體仍能保持活性,可能發揮阻止病毒核轉運的作用。進一步研究者發現核蛋白免疫熒光表現為大顆粒,且隨著凝集素濃度增加顆粒逐漸變大,推測是凝集素與病毒顆粒間形成多價交聯,聚集成團,從而發揮抗病毒作用。
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