凝集素

Summary

凝集素（lectins）是一类非免疫来源、能特异性识别并可逆结合糖类（单糖或寡糖）的蛋白质，不催化糖基的修饰。（Carbohydrate-binding proteins） 凝集素是细胞生物学中关键的“糖密码”解读器，其功能核心在于通过糖结合活性，广泛参与并调控细胞通讯、质量控制、物质运输及宿主防御等基本生命过程。

核心生物学特性与功能

1. 糖识别特异性：其结合不基于共价键，而是通过氢键、疏水作用和范德华力，特异性识别糖分子特定的羟基排列和空间构象。这种结合具有高亲和力、高特异性的特点。

2. 细胞识别与黏附的核心介质：

   • 凝集素通过识别细胞表面糖蛋白和糖脂上的糖链，介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质的相互作用。

   • 经典范例：选择素家族。例如，内皮细胞表面的P-选择素和E-选择素识别白细胞表面的糖配体（如sLe^x），介导白细胞在炎症部位的滚动，这是炎症反应的关键起始步骤。

3. 细胞内蛋白质折叠的质量控制：

   • 在内质网中，钙连蛋白/钙网蛋白系统作为凝集素，识别并结合未正确折叠糖蛋白上暴露的Glc₁Man₉GlcNAc₂糖链。这将其滞留于内质网，为其提供正确折叠的机会。若持续错误折叠，则被靶向降解。

4. 细胞内运输与分选：

   • 在高尔基体中，如甘露糖-6-磷酸受体，识别溶酶体酶上的甘露糖-6-磷酸标签，将其准确分选并运输至溶酶体。

5. 先天免疫的效应分子：

   • 许多凝集素（如血清中的甘露糖结合凝集素MBL）能识别病原体表面的特定糖结构（如高甘露糖），通过补体激活或调理作用清除病原体。

分类

• 根据结构特征，主要分为C型（Ca²⁺依赖型，如选择素）、S型（半乳糖凝集素）、P型（识别甘露糖-6-磷酸）和I型（如免疫球蛋白超家族成员）等。