更新时间:2022-08-25 12:27
刀豆蛋白A(Concanavalin A,缩写ConA)是一种糖类结合蛋白质,又叫刀豆球蛋白A、伴刀豆球蛋白、刀豆素、刀豆凝集素,是一种植物血凝素,具有强力的促有丝分裂作用,有较好的促淋巴细胞转化反应的作用,其促淋巴细胞转化最适浓度为40-100μg/ml,能沉淀肝糖原,凝集羊、马、狗、兔、猪、大鼠、小鼠、豚鼠等动物及人红细胞。还能选择性激活抑制性T细胞(Ts)细胞,对调节机体免疫反应具有重要作用。
刀豆属豆科,因豆荚形似刀而得名“刀豆”,又因荚形似人挟剑横斜,故又名“挟剑豆”。刀豆性味甘、温, 功效温和中下气,益肾补元,治虚寒呃逆、呕吐、腹胀、肾虚腰痛、痰喘。刀豆种子内含伴刀豆球蛋白( Concanavalin A,简称 ConA) 、脲酶( Urease) 、L-刀 豆 氨 酸( L-Canavanine) 、胰 蛋 白 酶 抑 制 剂( Trypsin inhibitors) 等物质。其中,ConA 是一种植物血球凝集素( Phytohemagglutin),其本质是一类多价的、非免疫来源的、对糖及其缀合物高度专一识别的蛋白质。它在植物体内的作用是促进种子的成熟和发芽,储存蛋白质,转移糖,防御病原微生物,促进细胞生成等。它通过各种机制对动物产生抗营养作用,为刀豆种子中的抗营养因子。在刀豆种子中,ConA 的含量较为丰富,占总蛋白的1% ~3%。
刀豆蛋白A是一种凝集素(糖类结合蛋白),最初从白刀豆中提取。它是荚果凝集素家族中的一员。四聚体球蛋白,分子量102000,每个亚基含237个氨基酸残基,分子量25500,结合一个Ca和一个Mn,含一个糖结合部位。为促细胞有丝分裂素,主要对T淋巴细胞有激发作用,凝集红细胞和动物精子,抑制肿瘤细胞运动,以及延长异源移植存活时间等作用。
ConA 最初用于免疫学研究。随着ConA 纯化方法的发展及性质研究的日益深入,ConA 应用的范围亦越来越广。除应用于临床诊断、治疗外,ConA 已成为化学、生物化学、生物学、免疫学及医学等领域中有用的研究工具。提取的刀豆凝集素可以制成多种防癌、抗肿瘤保健食品及抗癌药物。它能对肿瘤和癌症患者的治疗起到积极的作用。当其浓度达到1.95μg/ml,可使兔红细胞发生凝集反应。
自刀豆和豌豆等籽粒中提取而得的一种植物凝集素。为四聚体球蛋白,分子量102000。每个亚基含237个氨基酸残基,分子量25500,结合一个Ca2+和一个Mn2+,含一个糖结合部位。能与α-甘露糖、α-葡萄糖(细胞膜糖蛋白上)专一地结合,结合位点要求是α-D-吡喃甘露糖或α-D吡喃葡萄糖六元环中的C-3/C-4和C-6未被取代羟基。能与以α-1,2糖苷键连接的甘露二糖和甘露三糖有最大的亲和力。
以新鲜刀豆种子为原料,提取刀豆中凝集素的最佳溶剂是甲酸溶液,凝集素提取的最优工艺条件为:提取温度为22℃、提取时间为2.5h、甲酸溶液中NaCl 浓度为0.20mol/L、甲酸浓度为0.7mol/L、料液比为1:50(W/V)。提取所得刀豆凝集素活力为102.96HU/g、蛋白质提取量为11.15mg/g。凝集素提取液经硫酸铵分级沉淀、透析等处理后得到刀豆凝集素(SJL)粗品。经HPLC 分析表明,刀豆凝集初步分离产物的组分较为复杂,有多种不同分子量的蛋白质构成,分子量分布范围较广,从150000D到1300D左右。分子量为71000D左右的组分占22.65%,分子量为36000D左右的组分占15.55%。这说明初步分离产物中刀豆凝集素的含量较高。
由酸碱稳定性试验可知,在极端pH 值条件下,ConA产生不可逆变性,活力丧失。因此,在今后进行刀豆凝集素的灭活方面研究时,可采用稀碱溶液浸提,并控制一定的pH值,从而灭活大部分的ConA 活力。
Con A具有广阔的适用性,是一种重要的生化和免疫研究试剂。Con A能沉淀多种糖类,葡聚糖和果聚糖等很多其它多糖,以及免疫球蛋白和血型物质等多种糖蛋白,还沉淀肺炎球菌多糖,并能凝集多种红细胞。Con A能和很多细菌和动物细胞反应,能区分某些正常和肿瘤细胞,能促进细胞分裂(促有丝分裂作用)。Con A被用来刺激T细胞产生IL 1样因子,还用于脾细胞增生,研究激活所必需的配体/受体作用。利用免疫组化技术,Con A可用于病理标本中的组织细胞的巨噬细胞展示,区分正常分泌ACTH的垂体细胞和分泌ACTH的腺肿瘤细胞。Con A加强谷氨酸盐神经递质受体的反应,已被用于研究糖基化在离子通道调节中的作用。以Con A为配基的亲和层析介质广泛用于糖蛋白的分离纯化和多糖、糖蛋白糖链结构的研究。