렉틴

Lectin
렙틴이나 렙시틴과 혼동하지 말 것.
외측혈구응집소

렉틴은 다른 분자의 일부인 설탕 그룹에 매우 특이적인 탄수화물 결합 단백질이므로, 특정 세포의 응집이나 당 화합물 및 다당류의 침전을 일으킨다.렉틴은 세포와 분자 수준에서 인식되는 역할을 하며 세포, 탄수화물,[1][2] 단백질을 포함한 생물학적 인식 현상에 많은 역할을 한다.렉틴은 또한 박테리아, 바이러스 및 곰팡이의 의도된 표적에 대한 부착과 결합을 중개합니다.

렉틴은 자연 어디에나 있고 많은 음식에서 발견됩니다.콩과 곡물과 같은 일부 음식은 렉틴 함량을 줄이기 위해 요리, 발효 또는 싹을 틔워야 합니다.어떤 렉틴은 뼈 성장을 촉진하는 CLEC11A와 같은 이로운 반면, 다른 렉틴은 리신과 [3]같은 강력한 독소일 수 있습니다.

렉틴은 곡물, 콩류, 밤 그늘 식물 및 유제품에서 섭취한 렉틴과 결합하는 특정 단당류 및 올리고당에 의해 비활성화될 수 있다. 결합은 세포막 내의 탄수화물에 대한 부착을 막을 수 있다.렉틴의 선택성은 그들이 혈액형을 분석하는데 유용하다는 것을 의미하며, 그것들은 해충의 내성을 전달하기 위해 유전자 조작 작물에 사용될 수 있는 가능성에 대해 연구되어 왔다.

어원학

주요 식물 렉틴 표 [4]
렉틴 기호 렉틴명 원천 리간드 모티브
만노스 결합 렉틴
코나 콘카나발린 A 카나발리아 엔시폼리스 α-D-만노실 및 α-D-글루코실 잔기

분기된 α-만노시드 구조(높은 α-만노스형 또는 하이브리드형 및 바이앤테니어 복합형 N-글리칸)

LCH 렌틸 렉틴 렌즈 쿨리나리스 2년차 및 3년차 복합형 N-글리칸의 푸코실화 코어 영역
갉아먹다 스노드롭 렉틴 갈란투스니발리스 α 1-3 및 α 1-6 연결 고만노스 구조
갈락토오스/N-아세틸갈락토사민결합렉틴
RCA Ricin, Ricinus communis 응집체, RCA120 코뮈니쿠스 갈β1-4GalNAcβ1-R
PNA 땅콩 응집소 아라키스하포게아 Galβ1-3GalNAcα1-Ser/Thr (T-항원)
문제 자칼린 아토카르푸스 인테그리폴리아 (시아)Galβ1-3GalNAcα1-Ser/Thr(T-항원)
VVL 털베치렉틴 비시아빌로사 GalNAcα-Ser/Thr(Tn-안티겐)
N-아세틸글루코사민결합렉틴
WGA 밀배아응집소 히가시카미 GlcNAcβ1-4GlcNAcβ1-4GlcNAc, Neu5Ac(시알산)
N-아세틸뉴라민산결합렉틴
스나 엘더베리 렉틴 삼부쿠스니그라 Neu5Acα2-6Gal(NAC)-R
말 마키아 아무렌시스 레우코아글루티닌 마키아 아무렌시스 Neu5Ac/Gcα2,3Galβ1,4Glc(NAC)
MAH 마키아아무렌시스헤모아글루티닌 마키아 아무렌시스 Neu5Ac/Gcα2,3Galβ1,3(Neu5Acα2,6)GalNac
푸코스 결합 렉틴
UEA 우렉스 유로패우스 응집소 우렉스 유로패우스 Fucα1-2Gal-R
AAL 알류리아오란티아렉틴 알류리아오란티아 Fucα1-2Galβ1-4(Fucα1-3/4)Galβ1-4GlcNAc,

R2-GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc-R1

윌리엄 C. 보이드는 단독으로 1954년에 엘리자베스 샤플리와[5] 함께 라틴어 레고인 "선택"[6]에서 "레틴"이라는 용어를 도입했다.

생물학적 기능

렉틴은 자연에서 흔히 볼 수 있다.그들은 수용성 탄수화물 또는 당단백질 또는 당지질의 일부인 탄수화물 부분과 결합할 수 있다.그들은 전형적으로 특정 동물 세포를 응집시키고/또는 당결합체를 침전시킨다.대부분의 렉틴은 효소 활성이 없다.

식물 렉틴(루이스 b형 결정인자와 복합체 내 그리포니아 심플리시폴리아 이소렉틴 IV)의 결합 부위에 결합된 올리고당(회색으로 표시)으로, 올리고당(중앙, 회색으로 표시)의 일부만 선명하게 표시된다.

동물

렉틴은 동물에서 다음과 같은 기능을 합니다.

  • 세포 접착 조절
  • 당단백질 합성 조절
  • 혈중 단백질 수치 조절
  • 수용성 세포외 및 세포간 당단백질 결합
  • 포유류의 간세포 표면에 있는 수용체로서 갈락토스 잔류물의 인식을 위해 순환계로부터 특정 당단백질을 제거한다.
  • 만노스-6-인산을 포함한 가수분해효소를 인식하고 리소좀으로 전달하기 위해 이들 단백질을 대상으로 하는 수용체로서 I세포 질환은 이 특정 시스템의 결함의 한 종류이다.
  • 렉틴은 선천적인 면역 체계에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.만노스 결합 렉틴과 같은 렉틴은 침입한 미생물에 대한 일선 방어에 도움을 줍니다.다른 면역 렉틴은 자기 비자기 차별에 역할을 하며 염증적이고 자기 반응적인 [7]과정을 조절한다.인터렉틴(X형 렉틴)은 미생물 글리칸과 결합하고 선천적인 면역 체계에서도 기능할 수 있습니다.렉틴은 [8]어류를 포함한 척추동물의 선천적 면역에서 패턴 인식 및 병원체 제거에 관여할 수 있다.

식물

식물에서 렉틴(레짐 렉틴)의 기능은 아직 불확실하다.한때 뿌리 공포증 결합에 필요하다고 생각되었던 이 제안된 기능은 렉틴 녹아웃 트랜스젠 [9]연구를 통해 배제되었다.

식물 종자의 다량의 렉틴 농도는 성장과 함께 감소하며, 식물의 발아에 대한 역할과 아마도 씨앗의 생존 자체에 대한 역할을 시사합니다.기생세포 표면에서의 당단백질 결합도 기능인 것으로 생각된다.몇몇 식물 렉틴은 수용성 포르피린뿐만 아니라 아데닌, 옥신, 사이토키닌, 인돌 아세트산을 포함하여 자연에서 주로 소수성인 비탄수화물 리간드를 인식하는 것으로 밝혀졌다.이러한 분자 중 일부는 피토호르몬으로 [10]기능하기 때문에 이러한 상호작용은 생리적으로 관련이 있을 수 있습니다.

렉틴 수용체 키나아제(LecRKs)는 초식동물 공격에서 [citation needed]생성되거나 방출되는 손상 관련 분자 패턴(DAMPs)을 인식하는 것으로 여겨진다.아라비도시스에서는 콩형 LecRKs Clade 1이 11개의 LecRK 단백질을 가지고 있다.LecRK-1.8은 세포외 NAD 분자를 인식하는 것으로 보고되었으며, LecRK-1.9는 [citation needed]세포외 ATP 분자를 인식하는 것으로 보고되었다.

박테리아와 바이러스

일부 C형 간염 바이러스 당단백질은 숙주 세포 표면(간 세포)의 C형 렉틴에 부착하여 [11]감염을 시작할 수 있습니다.선천적인 면역 체계에 의한 체내에서의 클리어런스를 피하기 위해, 병원체(예: 인간 세포를 감염시키는 바이러스 입자와 박테리아)는 종종 숙주 세포 표면 당단백질과 [12]당지질의 조직 특이 글리칸에 결합하는 접착제 및 헤마글루티닌으로 알려진 표면 렉틴을 발현한다.

사용하다

의학 및 의학 연구 분야

정제된 렉틴은 혈액형에 [13]사용되기 때문에 임상 환경에서 중요하다.개인의 적혈구에 있는 당지질과 당단백질 중 일부는 렉틴에 의해 확인될 수 있다.

  • Dolichos biflorus의 렉틴은 A1 혈액형에 속하는 세포를 식별하기 위해 사용된다.
  • Ulex Europaeus로부터의 렉틴을 사용하여 H형 항원을 동정한다.
  • N형 항원의 동정에는 Vicia graminea로부터의 렉틴을 이용한다.
  • M형 항원의 동정에는 이베리스아마라로부터의 렉틴을 이용한다.
  • 코코넛 밀크로부터의 렉틴을 사용하여 테로스 항원을 동정한다.
  • R항원을 식별하기 위해 Carex의 렉틴을 사용한다.

신경과학에서는 강낭콩에서 [14]추출한 렉틴인 PHA-L을 가진 축삭의 경로를 추적하기 위해 전대퇴적표지법을 사용한다.

바나나의 렉틴(BanLec)은 [15]체외에서 HIV-1을 억제합니다.Tachypleus tridentatus에서 분리된 아킬렉틴은 인간 A형 적혈구에 대한 특이적 응집 활성을 보인다.Charybdis japonica와 Lymantria differ에서 분리된 항BCJ와 항BLD와 같은 항B응집제는 일상 혈액형성과 [16]연구 모두에서 가치가 있다.

단백질에 의한 탄수화물 인식을 연구할 때

점액성 동물에 감염된 어근의 렉틴 조직화학

PHA나 콘카나발린 A와 같은 콩과 식물의 렉틴은 단백질이 탄수화물을 어떻게 인식하는지에 대한 분자적 기반을 이해하기 위한 모델 시스템으로 널리 사용되어 왔다. 왜냐하면 그것들은 비교적 구하기 쉽고 다양한 설탕 특이성을 가지고 있기 때문이다.콩 렉틴의 많은 결정 구조는 탄수화물과 단백질 사이의 원자 상호작용에 대한 상세한 통찰력을 이끌어냈다.

생화학 도구로서

콘카나발린 A 및 기타 시판되는 렉틴은 당단백질을 [17]정제하기 위해 친화성 크로마토그래피에서 널리 사용되어 왔다.

일반적으로 단백질은 렉틴과의 친화성 크로마토그래피, 블로팅, 친화성 전기영동 및 친화성 면역 전기영동에 의해 에바네센트필드 형광지원 렉틴 [18]마이크로어레이와 같이 특징지어질 수 있다.

생화학전에서

렉틴의 강력한 생물학적 속성의 한 예는 생화학전제 리신이다.단백질 리신은 피마자유 식물의 씨앗에서 분리되며 두 개의 단백질 도메인으로 구성됩니다.제키리티 콩의 아브린도 비슷합니다.

  • 하나의 도메인은 세포 표면 갈락토실 잔기를 결합하고 단백질이 세포로 들어갈 수 있도록 하는 렉틴이다.
  • 두 번째 도메인은 N-글리코시다아제이며, 리보솜 RNA로부터 핵산염기(nucleobase)를 분리하여 단백질 합성과 세포사멸을 억제한다.

식이 렉틴

Leucoagglutin은 생 Vicia faba(파바빈)에서 발견되는 독성 피토헤마글루티닌입니다.

렉틴은 자연에 널리 분포되어 있고, 많은 음식들이 단백질을 포함하고 있습니다.일부 렉틴은 잘못 조리하거나 다량으로 섭취하면 해로울 수 있습니다.그것들은 날것일 때 가장 강력합니다; 끓이거나, 삶거나, 몇 시간 동안 물에 담그거나, 대부분의 렉틴을 비활성화할 수 있습니다.그러나 느린 조리기와 같이 약한 불로 날콩을 요리하는 것은 모든 렉틴을 [19]제거하지는 않습니다.

몇몇 연구들은 렉틴이 칼슘, 철분, 인, 아연과 같은 일부 미네랄의 흡수를 방해할 수 있다는 것을 발견했다.렉틴의 소화관의 세포에 결합하는 것은 일부 영양소의 분해와 흡수를 방해할 수 있고, 그것들이 오랜 시간 동안 세포에 결합하면서, 몇몇 이론들은 류마티스 관절염과 제1형 당뇨병과 같은 특정한 염증 조건에 역할을 할 수 있다고 주장하지만, 장기적인 건강의 주장을 뒷받침하는 연구입니다.인간에게 미치는 영향은 제한적이며, 대부분의 기존 연구는 영양실조가 요인이 될 수 있거나, 그렇지 않으면 식단의 선택이 [19]제한적인 개발도상국에 초점을 맞추고 있다.

렉틴 프리 다이어트

렉틴이 없는 식단을 옹호한 최초의 작가는 혈액형 식단을 홍보하는 것으로 가장 잘 알려진 자연요법 의사인 피터 J. 다다모였다.그는 렉틴이 소화, 음식 대사, 호르몬, 인슐린 생산을 방해함으로써 사람의 혈액형을 손상시킬 수 있으므로 [20]피해야 한다고 주장했다.다다모는 과학적 증거도 발표도 하지 않았고 그의 식단은 생화학에 [20][21]대한 부정확한 진술을 했다는 비판을 받아왔다.

스티븐 건드리는 그의 책 식물 패러독스 (2017)에서 렉틴이 없는 식단을 제안했다.토마토, 감자, 가지, 피망, 고추와 같은 [22][23]야채뿐만 아니라 통곡물, 콩과류, 대부분의 과일을 포함한 다양한 평범한 음식은 제외됩니다.렉틴에 대한 건드리씨의 주장은 사이비 과학으로 여겨진다.그의 책은 렉틴과는 전혀 관련이 없는 연구들을 인용하고 있으며, 그의 권고에 반하여 밀, 보리, 호밀을 통째로 피하는 것이 해로운 박테리아를 증가시키고 도움이 되는 [24][25][26]박테리아를 감소시킨다는 것을 보여주는 연구들도 있다.

독성

렉틴은 적절한 처리 및 준비(예: 가열 조리, 발효)[27]에 의해 비활성화되는 많은 원초식물의 독성 성분 중 하나이다.예를 들어, 생 강낭콩은 자연적으로 독성 수준의 렉틴을 함유하고 있습니다.부작용에는 영양 결핍과 면역([28]알레르기) 반응이 포함될 수 있습니다.

혈응집

렉틴은 가역적 탄수화물 결합 [29]활성을 보이는 특정 당결합 단백질인 단백질 항영양소의 주요 계열로 여겨진다.렉틴은 적혈구를 [30]응집시키는 능력에서 항체와 유사하다.

많은 콩 씨앗은 [31]혈응집이라 불리는 높은 렉틴 활성을 함유하고 있는 것으로 증명되었다.콩은 이 범주에서 가장 중요한 곡물 콩 수확물이다.그것의 씨앗은 콩 렉틴의 높은 활성을 가지고 있습니다.

역사

식물 렉틴은 수많은 생물학적 기능을 더 깊이 이해하기 훨씬 전에 외래 당결합체(예: 균류와 동물)[32]에 대한 특이성이 특히 높으며 혈액 세포 시험을 위한 생물의학 및 [citation needed]분화를 위한 생화학에 사용되었다고 알려져 있다.

그것들은 100년 이상 전에 식물에서 처음 발견되었지만, 지금은 자연 곳곳에 존재하는 것으로 알려져 있다.렉틴에 대한 최초의 설명은 피터 헤르만 스틸마크가 1888년 도르팟 대학에 제출한 박사학위 논문에서 제시한 것으로 여겨진다.카스터 식물(Ricinus communis)의 씨앗에서 극히 독성이 강한 헤마글루티닌인 스틸마크 분리 리신.

대규모로 정제되어 상업적으로 이용 가능한 최초의 렉틴은 콘카나발린 A로, 현재는 당이 함유된 분자와 세포 [33]구조의 특성화 및 정화에 가장 많이 사용되고 있다.콩과 렉틴은 아마도 가장 잘 연구된 렉틴일 것이다.

「 」를 참조해 주세요.

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추가 정보

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