As lectinas são proteínas que se ligam específica e reversivelmente a certos carboidratos . Eles estão envolvidos em vários processos biológicos, ao nível do reconhecimento entre as células (por exemplo, durante as respostas imunológicas, infecções). Por exemplo, a concanavalina A (hemaglutinina) é responsável em particular pela hemaglutinação, envolvida na alimentação e na biotecnologia .
As lectinas são glicoproteínas que se encontram em alta concentração na maioria das sementes de leguminosas secas ( lentilha , feijão , ervilha ), cereais , mas também mais amplamente na natureza (outras famílias de plantas, fungos e também em animais).
A primeira lectina identificada é conhecida como hemaglutinina , extraída da ervilha Canavalia ensiformis por Peter Hermann Stillmark em 1888 ( Dorpat University , Rússia ). Purificou composto activo é concanavalina A . Outra lectina popular é a ricina altamente tóxica obtida da mamona . As lectinas são agora isoladas em larga escala e desenvolvidas comercialmente para caracterizar moléculas glicosiladas em proteômica , estruturas celulares em biologia celular , para purificar moléculas glicosiladas e, acima de tudo, para fenotipar células sanguíneas.
Quatro tipos de lectinas são distinguidos: lectinas C, lectinas do tipo p, lectinas do tipo L e lectinas de galectina.
Acrônimo | Nomes de lectinas | Fonte | padrão de ligante |
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Lectinas específicas de manose | |||
ConA | Concanavalin A, Lectina do Feijão Espada | Canavalia ensiformis | resíduos de α-D-manosil e α-D-glucosil estruturas ramificadas de α-manosil (tipo rico em α-manose, ou tipo híbrido e de duas antenas de N-Glicanos complexos) |
LCH | Lectina lectina | Lens culinaris | região de base fucosilada de N-Glicanos complexos bi- e tri-antenais |
GNA | (Lectina Snowdrop) | Galanthus nivalis | Estruturas ricas em manose ligadas a α 1-3 e α 1-6 |
Lectinas específicas de galactose / N-acetilgalactosamina | |||
RCA | FitoAgglutinina, Toxoalbumina, ricina, RCA120 | Ricinus communis | Galβ1-4GlcNAcβ1-R |
PNA | Lectina de amendoim (aglutinina de amendoim) | Arachis hypogaea | Galβ1-3GalNAcα1-Ser / Thr (Antígeno T) |
ALHO | Jacaline | Artocarpus integrifolia | (Sia) Galβ1-3GalNAcα1-Ser / Thr (Antígeno T) |
VVL | (Lectina de ervilhaca peluda) | Vicia villosa | GalNAcα-Ser / Thr (Tn-Antígeno) |
Lectinas específicas de N-acetilglucosamina | |||
WGA | Aglutinina de germe de trigo | Triticum vulgaris | GlcNAcβ1-4GlcNAcβ1-4GlcNAc, Neu5Ac (ácido siálico) |
SNA | Lectina de sabugueiro | Sambucus nigra | Neu5Acα2-6Gal (NAc) -R |
ERRADO | (Lectina de Maackia amurensis) | Maackia amurensis | Neu5Ac / Gcα2-3Galβ1-4GlcNAcβ1-R |
Lectinas específicas de fucose | |||
UEA | aglutinina (tojo | Ulex europaeus | Fucα1-2Gal-R |
AAL | (Aleuria aurantia lectina) | Aleuria aurantia | Fucα1-2Galβ1-4 (Fucα1-3 / 4) Galβ1-4GlcNAc, R2-GlcNAcβ1-4 (Fucα1-6) GlcNAc-R1 |
Lectinas ligam-se especificamente por afinidade a um osso ou oligossídeo (encontrado em carboidratos, glicoproteínas ou glicolipídeos), de forma semelhante a enzimas e imunoglobulinas . A palavra lectina vem do latim light , que significa "selecionar". A ligação é geralmente mais forte de mono- a oligossacarídeos de estrutura mais longa. As constantes de afinidade Kd são 10 -6 - 10 -7 mol / L para as glicoproteínas (portanto, menos do que as dos anticorpos).
As lectinas estão envolvidas na regulação da adesão celular , na síntese de glicoproteínas e no controle da concentração de proteínas no sangue . Eles desempenham um papel importante na imunidade , reconhecendo os carboidratos específicos de certos agentes infecciosos patogênicos .
Às vezes, as lectinas causam problemas alimentares (veja abaixo ).
Pouco se sabe sobre a função das lectinas nas plantas. Parece mais ligado ao crescimento e germinação, ou mesmo à sobrevivência das sementes, do que a um papel previsto para acomodar as bactérias simbióticas do tipo Rhizobium . Lectinas de leguminosas ou cereais seriam uma defesa química das plantas contra os insetos , interrompendo o funcionamento de seu trato digestivo.
Foi demonstrado que várias lectinas reconhecem ligantes não glicosídicos, hidrofílicos ( porfirinas ) ou hidrofóbicos ( adenina , auxinas , citocinina e ácido indol acético ).
A ricina é uma toxina mortal, bem conhecida, contendo dois campos: um fixa os resíduos de galactosila, permitindo que a proteína entre nas células; a outra é uma N- glicosidase que cliva as nucleobases de RNAs ribossômicos , inibindo assim a síntese de proteínas.
Várias lectinas vegetais são tóxicas, inflamatórias, resistentes ao cozimento e às enzimas digestivas e estão presentes em grande parte dos alimentos humanos.
O consumo de alimentos ricos em lectinas pode causar diarreia , náuseas e vômitos . Por exemplo, os altos níveis de lectina de soja SBA ( aglutinina de soja ) afetam o intestino delgado (ligação às vilosidades das células em escova e modificação de seu metabolismo). Cozinhar em casa após algumas horas de imersão é suficiente para suprimir a toxicidade relativa das lectinas nas sementes. No entanto, algumas lectinas (por exemplo, feijão) são mais resistentes ao calor do que outras. Além disso, as lectinas podem causar irritação e excreção excessiva da mucosa intestinal e, conseqüentemente, afetar a capacidade de absorção intestinal. A longo prazo, podem causar alergias , deficiências nutricionais ou imunológicas.
As lectinas em alguns grãos modernos podem induzir resistência à leptina , um hormônio que regula os depósitos de gordura.
Demora 72 horas a 42 ° C para remover as lectinas das lentes.
As lectinas são utilizadas em biotecnologia e diagnósticos biomédicos.
Lectinas fornecem ferramentas para estudar glicoproteínas ( anticorpos , citocinas , hormônios , fatores de crescimento , enzimas , receptores e até mesmo toxinas e vírus ):
- purificá-los (por afinidade, uma vez acoplados a um meio cromatográfico ); - detectar (quando marcado com um fluoróforo ou enzima , por técnicas de citometria de fluxo , imuno-blotting , imunoprecipitação ...).As glicoproteínas, opcionalmente após clivagem enzimática, podem assim ser caracterizadas quantitativa e qualitativamente (glicoformas, estrutura de complexos, interações).