Concanavalin A - Concanavalin A

Concanavalin A
3CNA Concanavalin A.png
Estrutura cristalográfica de um tetrâmero de concanavalina A de feijão de porco (os monômeros são ciano, verde, vermelho e magenta respectivamente). Cálcio (ouro) e cátions de manganês (cinza) são representados como esferas.
Identificadores
Organismo Canavalia virosa (jaqueira)
Símbolo ConA
PDB 3CNA
UniProt P81461

A Concanavalina A ( ConA ) é uma lectina ( proteína que se liga a carboidratos ) originalmente extraída do feijão-de- porco ( Canavalia ensiformis ). É um membro da família das lectinas das leguminosas . Liga-se especificamente a certas estruturas encontradas em vários açúcares , glicoproteínas e glicolipídeos , principalmente nos grupos α-D- manosil e α-D-glucosil terminais internos e não redutores . ConA é um mitógeno vegetal e é conhecido por sua capacidade de estimular subconjuntos de células T de camundongo, dando origem a quatro populações de células T funcionalmente distintas, incluindo precursores de células T reguladoras ; um subconjunto de células T supressoras humanas também é sensível a ConA. ConA foi a primeira lectina disponível comercialmente e é amplamente utilizada em biologia e bioquímica para caracterizar glicoproteínas e outras entidades contendo açúcar na superfície de várias células. Também é usado para purificar macromoléculas glicosiladas em cromatografia de afinidade com lectina , bem como para estudar a regulação imunológica por várias células imunológicas.

Estrutura e propriedades

Como a maioria das lectinas, ConA é um homotetrâmero : cada subunidade (26,5 kDa , 235 aminoácidos , fortemente glicada) se liga a um átomo metálico (geralmente Mn 2+ e Ca 2+ ). Possui simetria D 2 . Sua estrutura terciária foi elucidada, bem como as bases moleculares de suas interações com os metais e sua afinidade pelos açúcares manose e glicose .

ConA se liga especificamente a resíduos de α-D-manosil e α-D-glucosil (duas hexoses diferindo apenas no álcool no carbono 2) na posição terminal de estruturas ramificadas de B-Glicanos (ricos em α-manose, ou híbridos e bi-antenários complexos de glicano). Possui 4 sítios de ligação, correspondendo às 4 subunidades. O peso molecular é de 104-112 kDa e o ponto isoelétrico (pI) está na faixa de 4,5-5,5.

Concanavalin A tem um número de onda de baixa frequência de 20 cm −1 em seus espectros Raman . Essa emissão foi atribuída ao movimento de respiração do barril beta que consiste em 14 fitas beta na molécula de concanavalina A.

ConA também pode iniciar a divisão celular (mitogênese), agindo principalmente nos linfócitos T, estimulando seu metabolismo energético em segundos após a exposição.

Atividade biológica

A concanavalina A interage com diversos receptores contendo carboidratos manose, notadamente rodopsina, marcadores de grupo sanguíneo , receptor de insulina, imunoglobulinas e o antígeno carcino-embrionário (CEA). Ele também interage com as lipoproteínas .

ConA aglutina fortemente os eritrócitos, independentemente do grupo sanguíneo e de várias células cancerosas. Foi demonstrado que as células transformadas e as células normais tratadas com tripsina não aglutinam a 4 ° C, sugerindo assim que há uma etapa sensível à temperatura envolvida na aglutinação mediada por ConA.

A aglutinação mediada por ConA de outros tipos de células foi relatada, incluindo células musculares , linfócitos B (através de imunoglobulinas de superfície ), fibroblastos , timócitos de rato , células epiteliais intestinais de feto humano (mas não adulto) e adipócitos .

ConA é um mitógeno de linfócitos . Semelhante à fitohemaglutinina (PHA), é um mitógeno de células T seletivo em relação aos seus efeitos nas células B. PHA e ConA ligam-se e reticulam componentes do receptor de células T , e sua capacidade de ativar células T depende da expressão do receptor de células T.

ConA interage com os resíduos de manose de superfície de muitos micróbios, incluindo a bactéria E. coli e Bacillus subtilis e o protista Dictyostelium discoideum .

Também foi mostrado como um estimulador de várias metaloproteinases de matriz (MMPs).

ConA provou ser útil em aplicações que requerem imobilização em fase sólida de glicoenzimas, especialmente aquelas que se mostraram difíceis de imobilizar por acoplamento covalente tradicional. Usando matrizes de casal ConA, tais enzimas podem ser imobilizadas em grandes quantidades sem uma perda simultânea de atividade e / ou estabilidade. Esses acoplamentos não covalentes de ConA-glicoenzima podem ser revertidos com relativa facilidade pela competição com açúcares ou em pH ácido. Se necessário para certas aplicações, esses acoplamentos podem ser convertidos em ligações covalentes por manipulação química.

Um relatório de Taiwan (2009) demonstrou potente efeito terapêutico de ConA contra hepatoma experimental (câncer de fígado); no estudo de Lei e Chang, ConA foi encontrado para ser sequestrado mais por células tumorais hepáticas, em preferência aos hepatócitos normais circundantes. A internalização de ConA ocorre preferencialmente na mitocôndria após a ligação às glicoproteínas da membrana celular, o que desencadeia uma morte celular autofágica. ConA foi encontrado para inibir parcialmente o crescimento do nódulo tumoral independente de sua ativação de linfócitos; a erradicação do tumor no modelo de hepatoma in situ murino neste estudo foi adicionalmente atribuída à ação mitogênica / linfoproliferativa de ConA que pode ter ativado uma célula T CD8 + mediada, bem como células NK- e NK-T- resposta imunológica mediada no fígado.

A injeção intravítrea de ConA pode ser usada na modelagem da vitreorretinopatia proliferativa em ratos.

Referências

links externos