Главная



Иммунология и вакцинация

Определения

Лектинами называют большую группу связывающих углеводы мультимерных гликопротеинов, выделяемых из растительных и животных источников. Многие лектины связываются с мембранными белками, поскольку в выступающих участках этих белков часто обнаруживаются гидрофильные углеводные группы. При этом определенные лектины предпочтительно связываются с клетками лишь некоторых типов, так как углеводы, расположенные на поверхности клеток разных типов, отличаются друг от друга, а сродство данного лектина по отношению к разным углеводам неодинаково. Экспериментально специфичность лектина определяется по ингибированию различными сахарами связывания его с клетками. В большинстве случаев сложные олигосахариды оказываются даже лучшими ингибиторами, чем самые эффективные моносахариды. Однако специфичность связывания лектина с клетками определенного типа часто носит стертый характер, поскольку разнообразие гликопротеинов велико, а набор углеводов, входящих в их состав, довольно ограничен. Кроме того, к одному и тому же полипептиду часто бывают присоединены углеводные цепи различных типов. В результате наборы молекул и клеток, с которыми связываются многие лектины, в значительной степени перекрываются. Например, оба митогенных лектина, наиболее широко используемые при изучении активации лимфоцитов — фитогемагглютинин (ФГА), связывающий олигосахариды, содержащие N-ацетилгалактозамин, и конканавалин А (Кон А), связывающий сахариды, имеющие концевую /?-маннозу,— с некоторой эффективностью взаимодействуют со всеми клетками периферической крови человека. Тем не менее, они активируют предпочтительно Т-лимфоциты разных видов млекопитающих. Выделены гликопептиды, способные связываться и с ФГА, и с Кон А. Это доказывает, что два лектина с разной специфичностью по отношению к углеводам могут в принципе действовать на одни и те же молекулы, входящие в состав мембраны. Следовательно, идентификация мембранных молекул, связывающих данный митоген, не отвечает на вопрос, какая из молекул опосредует митогенный сигнал. Шарон и Лис составили обширную таблицу лектинов и их свойств; Дебрей и др. подробно охарактеризовали специфичность связывания лектинов.

Митогены — это вещества, которые активируют клетки, стимулируя их деление. Строго говоря, реагент, индуцирующий ранние стадии активации, включая даже синтез ДНК, но не митоз, не может считаться митогеном. Разнообразие химических веществ, обладающих митогенными свойствами, поразительно велико. Многие (хотя и не все) митогены представляют собой лектины, однако не все лектины являются митогенами.

Помимо митогенеза, существует еще одно важное следствие связывания лектина с гликопротеинами клеточной поверхности — это агглютинация клеток. И для митогенеза, и для агглютинации необходимо, чтобы лектин был способен сшивать молекулы друг с другом, поэтому неудивительно, что большинство лектинов состоит из нескольких сходных субъединиц, каждая из которых имеет связывающий участок. Для агглютинации требуется, чтобы молекула лектина смогла связаться с двумя клетками, а для стимуляции митоза необходима сшивка друг с другом молекул, расположенных на поверхности одной и той же клетки. Как правило, в результате постепенной диссоциации лектина на субъединицы их агглютинирующие свойства будут утрачиваться быстрее, чем митогенная активность. Некоторые лектины обладают агглютинирующей способностью, не обладая при этом митогенной. Для лимфоцитов такими лектинами являются, например, агглютинин из зародышей пшеницы и агглютинин из Do- lichos biflovus. Изменение расположения углеводсвязывающих детерминант митогена может изменять его свойства. Митогенные лектины способны вызывать у значительной части лимфоцитов клеточное деление и созревание. Именно на данных, полученных в опытах такого рода, основаны наши представления о ранних биохимических процессах при активации лимфоцитов. Процесс связывания митогенов с молекулами поверхности лимфоцитов достигает равновесия в течение нескольких минут. Большинство митогенов способно стимулировать лимфоциты лишь при определенных концентрациях. Если их значения больше или меньше соответственно максимально и минимально допустимых, стимуляция не происходит, даже несмотря на то, что связывание произошло. Часто при концентрации лектина, соответствующей наибольшему митогенному эффекту, лектин занимает лишь незначительную часть потенциально-связывающих участков на поверхности клетки.