【基础】
- 凝集素 #261
凝集素的聚糖配体 (Glycan ligands for lectins)
单独的单糖或小寡糖通常是 GBPs 的低亲和力配体,解离常数通常在毫摩尔范围。这些固有亲和力通过几种方式得到增强。
在单个聚糖的水平上,亲和力可以通过将聚糖连接到其他类型的结构上而增强。聚糖与蛋白质和脂质的缀合可以导致 CRD 结合增强。例如,一些 GBPs,如巨噬细胞受体 Mincle,以比它们结合游离寡糖高得多的亲和力结合糖脂。在这种情况下,亲和力增强可能是由于 CRD 中存在一个延伸或辅助结合位点,该位点紧邻聚糖结合位点,能够容纳脂质的疏水尾部。
其他 GBPs 选择性地结合缀合到特定多肽基序上的特定聚糖。P-选择素与配体 PSGL-1 的最佳结合需要一个 O-连接聚糖,其上带有唾液酸路易斯 x (sialyl Lewis x) 结构,位于具有相邻酸性残基和硫酸化酪氨酸的多肽上。
在其他情况下,聚糖识别与蛋白质上的其他结合结构域相结合。甘露糖受体包含结合高甘露糖寡糖的 C 型 CRDs 和结合三螺旋多肽的纤连蛋白 II 型重复序列。这两种模式共同促进了与炎症部位释放的胶原片段的结合。

图 28.4. 天然配体与凝集素结合增强的机制。在单个碳水化合物结合结构域 (CRDs) 内,超越主要结合位点的次级相互作用可以与糖缀合物配体的聚糖、蛋白质或脂质部分发生。多价相互作用可以反映单个分支寡糖或多糖的相互作用,或附着在单个糖蛋白支架上的多个寡糖与受体寡聚体中或细胞表面 GBP 簇中聚集的多个 CRDs 的相互作用。
结合天然凝集素配体的主要决定因素通常是多价聚糖与聚集 CRDs 的相互作用,从而产生高亲合力结合。配体聚集可能源于:
单个寡糖或多糖中的多个结合表位。
附着在单个蛋白质支架上的多个聚糖。
细胞膜中相邻糖蛋白或糖脂的存在。
类似地,CRD 聚集可能反映:
单个多肽中的多个 CRDs。
每个包含单个 CRD 的多肽寡聚体的形成。
细胞膜中含 CRD 蛋白质的聚集。
这些 CRD 组织的每个层面都可能对配体的最佳排列施加几何约束,具体取决于 CRDs 被固定排列的程度或被柔性连接的程度。附着在单个多肽上的聚糖聚集,特别是在重度 O-糖基化蛋白质如黏蛋白中,也可能影响它们采取不同构象的能力。由于凝集素通常与单一构象相互作用,因此结合其中任何一种构象都存在熵惩罚,当聚糖具有较少的潜在构象时,这种惩罚可能会减少。
体外生化测定,包括聚糖阵列,仅反映了这些类型的 CRDs 和配体聚集中的一部分,因此必须谨慎解释。在某些情况下,CRD 与分离聚糖的结合可能基本上检测不到,即使完整含 CRD 蛋白质与其内源性糖缀合物的结合可能是高度选择性且相当强的。
在使用“配体”一词时也必须小心,以区分配体的聚糖部分与整个天然糖缀合物甚至细胞表面。
特异性 GBP 配体的术语
GBPs 可能只有当聚糖与特定的蛋白质或脂质缀合时才能最佳结合。在这种情况下,GBP 配体既不是单独的聚糖,也不是单独的载体。
尽管 GBPs 在其载体背景下结合聚糖的概念已牢固确立,但尚无标准术语来指定特定的糖型作为 GBP 的配体。例如,声称一个蛋白质(如 PSGL-1 或 CD44)是 GBP(分别为 P-选择素和 E-选择素)的“配体”是不准确的,因为没有特定聚糖的蛋白质实际上不是配体。另一方面,给配体一个完全不同的名称(如 HCELL)并不能识别多肽载体。
建议的一个选项是使用**上标 “L”(配体)**来指定这些分子,分别命名为 PSGL-1PSL 和 CD44ESL 。这种建议的术语还有一个优点,即可以区分同一多肽的不同糖型作为不同 GBPs 的配体。例如,P-选择素和 Siglec-10 识别的糖蛋白 CD24 的亚集可以分别指定为 CD24PSL 和 CD24S10L 。
无论使用何种命名法,都需要体内功能相互作用的直接证据才能明确将特定的糖蛋白或糖脂指定为生理 GBP 配体。