蓖麻凝集素研究进展（综述）

本文介绍蓖麻凝集素的性质、生理功能及用途等方面的研究成果,通过前人在蓖麻凝集素应用领域的工作,阐述其科学研究与应用价值,并对其进一步应用的研究趋势进行探讨.     

红藻条斑紫菜凝集素的纯化及其色氨酸化学修饰对其活性的抑制作用

为了探索条斑紫菜凝集素(Porphyra yezoensis Ueda lectin, PYL)的作用机理,对其进行了分离和纯化．条斑紫菜经磷酸盐缓冲液浸泡、20%～75%硫酸铵分级、DEAE 纤维素52离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析,得到PYL纯品. Sephadex G-200分子筛层析测得其分子量为63.2 kD,在非还原SDS-PAGE上显示1条蛋白染色带,分子量为63.1 kD,还原SDS-PAGE显示1条蛋白染色带,亚基分子量为15.8 kD．PYL在对兔、大鼠、鸡、羊、狗血细胞的凝集作用中,对大鼠红细胞的凝集活性最高.PYL在pH 6.50～10.53范围内均有活性,在pH 8.40～8.91活性最高．经42 ℃热处理10 min后,仍然对大鼠红细胞血凝活性保留12.5%,其活性最大温度范围为4 ℃～20 ℃, 48 ℃加热10 min后,其活性完全丧失．EDTA对PYL的凝集活性有抑制作用,最小抑制浓度为156 mmol/L,而 Ca2+和Mg2+未发生凝集抑制现象．PYL凝集大鼠红细胞的作用不被D 果糖、葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、菊粉、γ球蛋白、牛甲状腺球蛋白等所抑制,但可被蔗糖和麦芽糖抑制,最小抑制浓度蔗糖为20 mmol/L,麦芽糖为40 mmol/L．用N 溴代丁二酰亚胺(NBS) 对PYL分子中的Trp残基进行化学修饰,有2.1个Trp残基被修饰,修饰后PYL活性丧失, 表明Trp残基是PYL凝集活性所必需的基团．     

梨形环棱螺凝集素的初步研究

通过Sepharose 4B-甲状腺球蛋白亲和层析,从梨形环棱螺Bellamya purificata体内分离到的一种凝集素,不连续PAGE显示其为单一的蛋白质谱带.它能凝集兔、猪、鸭等动物的红细胞,但不能凝集人的A、B、O及AB型血的红细胞和固定后的兔红细胞.其凝集活力可被1.0mol/L的乳糖、半乳糖和60g/L的甲状腺球蛋白抑制,但不能被碱性硼酸缓冲液抑制.对温度变化敏感,有较宽的最适pH范围.     

油麻藤凝集素的荧光光谱研究

用化学修饰,内源荧光和荧光淬灭等方法研究了油麻藤集素（ＭＳＬ）的溶液的象变化和微环境的构象特征,研究发现ＭＳＬ分子中总共有９个色氨酸（Ｔｒｐ）残基,它们的荧光能被丙烯酰胺淬灭,但不易为ＫＩ接近而淬灭,ＭＳＬ经Ｎ－溴化琥珀酰亚胺（ＮＢＳ）修饰后,其内源性荧光发射谱发生相应变化,结果表明ＭＳＬ分子中部分Ｔｒｐ残基埋藏于分子内部,而位于分子表面的Ｔｒｐ残基可能处于分子的疏水袋中。     

桑寄生凝集素的纯化及部分性质研究

利用DEAE一纤维素柱盐离子浓度梯度洗脱,再经猪胃粘蛋白-Sepharose 4 B亲和柱可以从中药桑寄生中分离纯化出桑寄生凝集素。经pH8.9,Tris-EDTAN_2a-borate的PACE和SDS-PAGE测定均呈现单一蛋白带,测得其分子量为67 500,中性糖含量为14.6％,DNS法测得N-末端氨基酸为缬氨酸。氨基酸组成分析表明,该凝集素富含酸性氨基酸,而碱性氨基酸含量较少,不含精氨酸。当凝集素浓度为15.6μg/mL时,即可凝集兔红细胞,而对人的A、B、O型血细胞,凝集素浓度高达1000μg/mL,也不发生凝集反应。Gal、GalNAc、山梨糖、岩藻糖和松三糖对凝集兔红细胞的能力有抑制作用。桑寄生凝集素是一种促有丝分裂原,对猪血淋巴细胞的转化率达78％,细胞分裂比率为11.2％。     

野花生豆凝集素的化学修饰与荧光光谱研究

野花生豆凝集素（ＣＭＬ）经Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－２００测得分子量为１０３．Ｏ ｋＤ。用对二甲基氨基苯甲醛（ＤＡＢ）为显色剂,测得每个ＣＭＬ分子含有５．９个色氨酸残基。在ｐＨ５．１,含８ｍｏｌ／Ｌ脲的醋酸缓冲中,Ｎ－溴代丁二酰亚胺（ＮＢＳ）可修饰ＣＭＬ分子中的５．６个色氨酸（Ｔｒｐ）残基,同时使ＣＭＬ的凝血活性完全丧失。用焦碳酸二乙酯（ＤＥＰＣ）和Ｎ－乙酰顺丁烯酰胺（ＮＥＭ）分别修饰ＣＭＬ的组氨酸残     

藏红花凝集素分子化学修饰与其活性的关系

对甘露糖专一性结合藏红花凝集素 (Crocussativuslectin ,CSL)分子进行化学修饰 ,测定酿酒酵母 (S .cerevisiae)凝集活性和寡糖专一性结合活性的变化 .实验结果表明 ,Cys的修饰与活性无关 ,Arg、Tyr和His的修饰降低了CSL分子的酵母凝集活性和寡糖结合活性 ,但对CSL的CD光谱无显著影响 ,表明其为凝集素的活性氨基酸残基 .Glu和Asp的化学修饰可使CSL的凝集活性大幅度降低 ,与特异性寡糖的亲和力增大 ,CD光谱变化明显 ,提示CSL分子中的Glu和Asp对其空间结构影响较大 ,氨基酸羧基的修饰导致CSL构象改变 ,蛋白与寡糖的结合位点暴露 ,可有效结合的位点数增加     

红花菜豆（矮生红花变种）凝集素分子的色氨酸残基修饰与其活性的关系

用各种化学试剂修饰红花菜豆凝集素分子,测定与其活性相关的氨基酸残基,经ＮＢＳ修饰表明ＰＣＬ具有８个Ｔｒｐ残基,其中４个暴露于分子表面,此４个Ｔｒｐ残基被修饰后,ＰＬＣ的凝血活性完全丧失,比较ＰＣＬ修饰前后的ＣＤ光谱表明修饰不改变其二级结构。修饰Ｔｙｒ,Ａｒｇ,Ｈｉｓ残基和游离氨基及羧基不影响ＰＣＬ的血凝活性,巯基也不是血凝活性所必需,但是ＰＣＬ分子中二硫键被还的,或被ＣＮＢｒ分解为两个片断则使蛋白     

白茯苓凝集素的荧光光谱研究

白茯苓凝集素（ＳＬＬ）分子中含有４个色氨酸（Ｔｒｐ）残基,ＮＢＳ修饰测得这４个Ｔｒｐ残基位于分子表面。ＳＬＬ在天然状态下荧光发射峰位于３３５ｎｍ处,离子强度和温度对其荧光光谱均无明显的影响。ＮＢＳ修饰后的ＳＬＬ失去凝血活性,相应荧光光谱的强度减弱,荧光发射峰发生蓝移,提示ＳＬＬ的构象发生改变。用ＫＩ·ＣｓＣｌ和丙烯酰胺淬灭剂研究ＳＬＬ分子中Ｔｒｐ残基的微环境,发现丙烯酰胺和ＣｓＣｌ能淬灭分子中１００％和５０％的Ｔｒｐ残基的荧光,而ＫＩ完全不能淬灭ＳＬＬ分子中Ｔｒｐ残基的荧光,因此Ｔｒｐ残基周围存在阴离子区,或者Ｔｒｐ残基处于分子表面的疏水环境中。     

短额负蝗配子发生过程中蓖麻凝集素受体的分布

利用凝集素细胞化学方法对短额负蝗Atractomorpha sinensis Bolivar配子发生过程中蓖麻凝集素（Ricinus communis agglutinin-Ⅰ,RCA-Ⅰ）受体分布进行了定位研究,旨在认识昆虫配子发生过程中β-半乳糖复合物的分布规律及意义。结果表明： 在短额负蝗精子发生过程中,RCA-Ⅰ在各期生精细胞膜上均有明显的阳性反应,变形期及成熟期精子头部为中强度阳性反应。卵子发生中,各阶段卵母细胞均为阳性反应,在卵母细胞生长期阳性反应达峰值,随着卵黄颗粒的逐渐形成,阳性反应逐渐减弱,成熟卵子中卵黄膜上重新出现中强度阳性反应。结果提示短额负蝗配子发生过程中β-半乳糖复合物的高度表达和修饰变化与其配子发生密切相关。     

鸡Zong凝集素的分离纯化与性质研究

鸡Ｚｏｎｇ菌丝体浸取液依次经硫酸铵分级沉淀,ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ－６Ｂ离子交换层析和Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－１００分子筛层析３个主要步骤纯化得到一种凝集素（ＴＡＬ）。纯化的ＴＡＬ在聚丙烯酰胺凝胶电泳上显示一条蛋白质着色带。ＴＡＬ的分子量为８９．４ｋＤ,亚基分子量为３８ｋＤ和５１ｋＤ,提示ＴＡＬ分子由两个不同亚基组成。ＴＡＬ具有供血动物种属专一性,使Ｗｉｓｔａｒ大鼠红细胞凝集所需ＴＡＬ最     

岩豆凝集素分子修饰与圆二色性的关系研究

天然态岩豆凝集素（ＭＤＬ）远紫外圆二色性（ＣＤ）谱显示２１６ｎｍ处单一负峰,是一种高β－折叠构象凝集素;近紫外ＣＤ谱呈现２８２ｎｍ处负峰和２６０～２７５ｎｍ及２９５ｎｍ处的负肩,经Ｎ－乙基顺丁烯二酰亚胺（ＮＥＭＩ）和对氯汞苯甲酸（ＰＣＭＢ）修饰ＭＤＬ的巯基,其近紫外ＣＤ谱未发生变化,远紫外ＣＤ谱仅发生细微变化,ＭＤＬ凝集活性保持不变;ＰＣＭＢ过量时,ＣＤ谱呈现典型的无规卷曲谱形,ＭＤＬ完全丧失凝集活性,去除ＰＣＭＢ后,活性又全部恢复．二硫苏糖醇（ＤＤＴ）修饰ＭＤＬ的二硫键并用碘乙酸（ＩＣＨ２ＣＯＯＨ）保护巯基,ＭＤＬ远紫外ＣＤ谱２１６ｎｍ处的负峰红移至２２５ｎｍ,且显著减小;同时,近紫外ＣＤ谱２８２ｎｍ处负峰几乎消失,两负肩分别保持完整,分子中α－螺旋降低,无规卷曲增加较多,ＭＤＬ凝集活性未发生变化．用Ｎ－溴代丁二酰亚胺（ＮＢＳ）修饰ＭＤＬ分子中的色氨酸,导致２１６ｎｍ负峰蓝移至２０８ｎｍ且变小,分子中无规卷曲和α－螺旋增加,β折叠减少,近紫外ＣＤ谱２９５ｎｍ负肩消失,２８２ｎｍ负峰红移至２８７ｎｍ,ＭＤＬ凝集活性完全丧失．     

大黑花芸豆凝集素的分离纯化及温度、pH、色氨酸修饰对其活性的影响

大黑花芸豆(Phaseolus multiflorus.Wiud)种子经匀浆、浸取、硫酸铵分级沉淀、阴离子交换层析(DEAE-Sepharose)、阳离子交换层析(CM-Sepharose)和Sepllacryl S-200分子筛层析得到凝集素样品(PML).经SDS-PAGE检测为一分子量约为28k的单一条带,Sephacryl S-100凝胶过滤测得其表观分子量约为56 kD表明PML是由两个相同亚基组成的蛋白.温度低于60℃时,PML较为稳定,当温度达80℃时,其凝血活性完全丧失;pH为5.6～9对活性影响不大,pH为12时,活性大部分丧失;高温和强碱对荧光光谱有较大影响.NBS修饰Trp结果表明,在天然状态下有3个色氨酸分子被修饰,其中第二和第三个色氨酸分子对其活性至关重要.