La concanavalina A ( ConA ) es una lectina ( proteína de unión a carbohidratos ) extraída originalmente del frijol ( Canavalia ensiformis ). Es un miembro de la familia de las leguminosas lectinas . Se une específicamente a ciertas estructuras que se encuentran en varios azúcares , glicoproteínas y glicolípidos , principalmente grupos α-D- manosilo y α-D-glucosilo terminales internos y no reductores . [2] [3] ConA es un mitógeno vegetal, y es conocido por su capacidad para estimular subconjuntos de células T de ratón dando lugar a cuatro poblaciones de células T funcionalmente distintas, que incluyen precursores de células T reguladoras ; [4] un subconjunto de células T supresoras humanas también es sensible a ConA. [4] ConA fue la primera lectina disponible comercialmente, y se usa ampliamente en biología y bioquímica para caracterizar glicoproteínas y otras entidades que contienen azúcar en la superficie de varias células. [5] También se utiliza para purificar macromoléculas glicosiladas en cromatografía de afinidad de lectina , [6] así como para estudiar la regulación inmunitaria de varias células inmunes.[4]
Concanavalina A | ||||||
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![]() Estructura cristalográfica de un tetrámero de jack bean concanavalina A (los monómeros son de color cian, verde, rojo y magenta, respectivamente). Los cationes calcio (oro) y manganeso (gris) se representan como esferas. [1] | ||||||
Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | ConA | |||||
PDB | 3CNA | |||||
UniProt | P81461 | |||||
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Estructura y propiedades
Como la mayoría de las lectinas, ConA es un homotetrámero : cada subunidad (26,5 kDa , 235 aminoácidos , muy glucosilada) se une a un átomo metálico (normalmente Mn 2+ y Ca 2+ ). Tiene la simetría D 2 . [1] Su estructura terciaria ha sido aclarada, [7] ya que la base molecular de sus interacciones con metales así como su afinidad por los azúcares manosa y glucosa [8] son bien conocidas.
ConA se une específicamente a residuos de α-D-manosilo y α-D-glucosilo (dos hexosas que difieren solo en el alcohol del carbono 2) en la posición terminal de las estructuras ramificadas de los B-Glicanos (alcance en α-manosa, o híbrido y bi-antenario complejos de glicanos). Tiene 4 sitios de unión, correspondientes a las 4 subunidades. [3] El peso molecular es 104-112 kDa y el punto isoeléctrico (pI) está en el rango de 4.5-5.5.
La concanavalina A tiene un número de onda de baja frecuencia de 20 cm −1 en sus espectros Raman . [9] Esta emisión se ha asignado al movimiento respiratorio del barril beta que consta de 14 hebras beta en la molécula de concanavalina A. [10]
ConA también puede iniciar la división celular (mitogénesis), actuando principalmente sobre los linfocitos T, estimulando su metabolismo energético a los pocos segundos de la exposición. [11]
Actividad biológica
Interactúa Concanavalina A con receptores de diversos hidratos de carbono que contienen manosa, en particular rodopsina, grupo sanguíneo marcadores , del receptor de insulina [12] las inmunoglobulinas y la carcino-embrionario antígeno (CEA). También interactúa con las lipoproteínas . [13]
ConA aglutina fuertemente los eritrocitos independientemente del grupo sanguíneo y las células distintas cancerosas. [14] [15] [16] Se demostró que las células transformadas y las células normales tratadas con tripsina no se aglutinan a 4 ° C, lo que sugiere que hay un paso sensible a la temperatura involucrado en la aglutinación mediada por ConA. [17] [18]
Se ha informado de la aglutinación de otros tipos de células mediada por ConA, incluidas las células musculares , [19] linfocitos B (a través de inmunoglobulinas de superficie ), [20] fibroblastos , [21] timocitos de rata , [22] intestino fetal humano (pero no adulto) células epiteliales , [23] y adipocitos . [24]
ConA es un mitógeno de linfocitos . Similar a la fitohemaglutinina (PHA), es un mitógeno de células T selectivo en relación con sus efectos sobre las células B. PHA y ConA se unen y entrecruzan componentes del receptor de células T , y su capacidad para activar las células T depende de la expresión del receptor de células T. [25] [26]
ConA interactúa con los residuos de manosa de la superficie de muchos microbios, incluida la bacteria E. coli , [27] y Bacillus subtilis [28] y el protista Dictyostelium discoideum . [29]
También se ha demostrado que es un estimulador de varias metaloproteinasas de matriz (MMP). [30]
ConA ha demostrado ser útil en aplicaciones que requieren inmovilización en fase sólida de glicoenzimas, especialmente aquellas que han resultado difíciles de inmovilizar mediante acoplamiento covalente tradicional. Usando matrices de pares ConA, tales enzimas pueden inmovilizarse en grandes cantidades sin una pérdida concurrente de actividad y / o estabilidad. Dichos acoplamientos no covalentes de ConA-glicoenzima pueden revertirse con relativa facilidad por competencia con azúcares o a pH ácido. Si es necesario para determinadas aplicaciones, estos acoplamientos se pueden convertir en enlaces covalentes mediante manipulación química. [31]
Un informe de Taiwán (2009) demostró un potente efecto terapéutico de ConA contra el hepatoma experimental (cáncer de hígado); En el estudio de Lei y Chang, [32] Se encontró que la ConA era secuestrada más por las células tumorales hepáticas, en lugar de los hepatocitos normales circundantes. La internalización de ConA ocurre preferentemente en las mitocondrias después de unirse a las glicoproteínas de la membrana celular, lo que desencadena una muerte celular autofágica. Se encontró que ConA inhibe parcialmente el crecimiento de nódulos tumorales independientemente de su activación de linfocitos; La erradicación del tumor en el modelo de hepatoma in situ murino en este estudio se atribuyó adicionalmente a la acción mitogénica / linfoproliferativa de ConA que puede haber activado una célula T CD8 + mediada, así como células T NK y NK. respuesta inmune mediada en el hígado. [32]
La inyección intravítrea de ConA se puede utilizar en el modelado de vitreorretinopatía proliferativa en ratas. [33] [34]
Referencias
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enlaces externos
- Concanavalin + A en los encabezados de materias médicas de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. (MeSH)
- Concanavalin + A + Receptors en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Estructura de concanavalina A
- World of Lectin, puerta de entrada a las lectinas
- Proteopedia 1bxh con A en complejo con metil alfa1-2 manobiósido