ЛЕКТИНЫ

Лектины — белки растительного происхождения, обладающие свойством избирательно реагировать с углеводами, определяющими специфичность некоторых антигенов. Углеводы входят в структуры детерминант многих антигенов естественного происхождения. Напр., специфичность группового антигена А связана с наличием в структуре его детерминанты — N-ацетил-D-галактозамина, специфичность антигена В определяет D-галактоза, а антигена H — l-фукоза. Лектины, соединяясь с определенными углеводами, локализованными в мембранах клеток (напр., эритроцитов), вызывают их агглютинацию (фитогемагглютинацию).

В результате обследования большого количества образцов фитогемагглютининов (см.), полученных из различных видов растений, удалось отобрать некоторые из них, избирательно реагирующие с эритроцитами определенных групп крови. Такие специфические фитогемагглютинины были названы Бойдом (W. С. Boyd) лектинами. Ренконен (К. Renkonen, 1948) изучил семена ок. 100 различных видов растений семейства бобовых и нашел среди них 6 образцов, экстракты из которых специфически реагируют с групповыми антигенами эритроцитов человека. Экстракты из семян Vicia cracca реагировали с эритроцитами групп крови A1 и A1B и не реагировали с эритроцитами группы крови В и А2В. Водно-солевые экстракты, полученные из семян Cytisus sessilifolius, наоборот, не реагировали с эритроцитами групп крови A1 и A1B, а также А2В, но агглютинировали эритроциты групп крови 0 и А2.

Бойд и Регуэра (W. С. Boyd, R. Reguera, 1949) обследовали водно-солевые экстракты из семян 262 различных видов растений и отобрали из них несколько образцов, специфически реагирующих с эритроцитами человека групп крови A1 или А2. Это были экстракты, полученные из семян растений семейства бобовых — фасоли, гороха и др.

Дальнейшие поиски привели к обнаружению Лектинов, специфичных в отношении эритроцитов различных групп крови (см.). К эритроцитам группы крови 0(H) были получены Л. из семян Cytisus sessiiifolius и Ulex europaeus: для эритроцитов группы крови А — из семян Vicia peregrina, Vicia villosa. B отношении антигена A1 оказались активными Л., полученные из семян Dolichos biflorus, а для эритроцитов группы крови В водно-солевые экстракты, полученные из семян Evonymus europaeiis, Evonymus sachalinensis и других видов этого рода растений.

Лектины, полученные из семян Iberis amara, оказались активными в отношении антигена М, а для антигена N — экстракты из семян Vicia graminea, Bauhinia purpurea и др. Для системы антигенов Ii были получены Л. из семян Tetragonolobus purpureus. Обнаружены Л., позволяющие различать эритроциты вариантов крови Бомбей, Rh0 и др.

Л. могут находиться во всех морфологических частях растения: семенах, корнях, листьях и т. д., в которых специфичность Л., как правило, различна. На выраженность Л. оказывает влияние экология растения, стадии его развития, индивидуальные особенности. Большинство Л. длительно сохраняется в высушенном растительном материале (в семенах— десятками лет). Л. извлекают из тонко измельченных семян изотоническим р-ром хлорида натрия. После центрифугирования и фильтрования используют полученный экстракт. Его сохраняют при t° от 8 до —30°. Экстракты, содержащие Л., реагирующие с несколькими антигенами, могут быть адсорбированы соответствующим антигеном, что позволяет получать более специфичные препараты.

Л. способны агглютинировать не только эритроциты (фитогемагглютинины), но и лейкоциты, лимфоциты, тромбоциты, сперматозоиды, клетки тканей и органов человека и животных, включая опухолевые и трансформированные, фрагменты клеток, корпускулярные частицы с адсорбированными на них антигенами (см. Кумбса реакция) или их сочетания.

Различают Л. специфичные, позволяющие выявлять один из нескольких антигенов, напр, один из многих групповых антигенов, и неспецифичные, реагирующие с несколькими антигенами.

Л. позволяют выявлять групповые антигены и их варианты не только в клетках организма человека, но и млекопитающих, птиц, рыб. Имеются Л., способные реагировать с антигенами Томсена — Фриден-рейха, Форссмана и другими гетерогенными антигенами (см. антигенами (см.). Л. вступают в реакцию с гормонами и прогормонами, нек-рыми гликопротеидами сыворотки крови и молока. Обнаружены Л., в диагностическом отношении не имеющие иммуноглобулиновых аналогов.

Способность Л. соединяться с антигенами определяется, как и у антител (см.), активными центрами, которые комплементарны определенным детерминантам антигена или гаптена. Получены данные, согласно к-рым каждая молекула Л. по меньшей мере двухвалентна. Перекрестно реагирующие Л. могут соединяться с рядом разнородных антигенов, чьи детерминанты сходны, но не идентичны по своему строению. Активные центры изученных Л., судя по косвенным оценкам, имеют более простое строение, чем у антител. Они способны взаимодействовать со специфическими частями антигенных детерминант, благодаря чему Л. являются своеобразными парциальными «антителами».

Некоторые Лектины могут обнаруживать, подобно антителам, стереохимические отличия простых и сложных веществ. Л. различают D- и L-структурные изомеры сахаров, олиго- или полисахариды с альфа- и бета-гликозидными связями. Группоспецифичные Л. активно и специфически нейтрализуются веществами, входящими в концевую часть групповой антигенной детерминанты, напр. Л. анти-A-N-ацетил-D-галактозамином. Вместе с тем Л. также могут реагировать с нек-рыми хим. простыми веществами, не входящими в состав антигена.

Л. относятся к гликопротеидам. Содержание в них углеводов варьирует от 0,2 до 30 и даже 80%. В состав углеводного компонента входят Манноза, глюкоза, фукоза, галактоза, глюкозамин. За счет углеводного компонента Л. обладают, как правило, относительно большой термостабильностью. Серологическая активность Л. зависит и от наличия в них двухвалентных ионов Ca и Mn. Мол. масса Л. от 10 000 до 150 000 дальтон. Аминокислотный анализ позволяет подразделить Л. на группу, содержащую много полуцистина, и группу, содержащую мало этой аминокислоты. Почти во всех Л. есть пролин, глицин, лизин, валин, глутамин. Л. растворимы в воде. Изоэлектрическая точка очищенных Л. соответствует pH от 2,0 до 8,5. Большинство Л. осаждается из экстрактов сульфатом аммония и этанолом. Они устойчивы к действию протеолитических ферментов, продуктам жизнедеятельности микрофлоры, органическим растворителям, к высокому давлению. При электрофорезе многие Л. имеют такую же подвижность, как бета- и гамма-глобулины сыворотки крови человека, но даже очищенные Л., как правило, гетерогенны.

Функция Л. у растений не известна. Крюпе (М. Krupe, 1956) предполагает, что они транспортируют углеводы и поэтому могут соединяться с антигенами, детерминанты которых имеют такое же строение.

Наибольшее практическое применение Л. нашли для изучения групповых антигенов и различных рецепторов клеток организма человека и животных. С помощью Л. достигнуты успехи в изучении реакции антиген — антитело и в раскрытии строения антигенных детерминант. Многие Л. обладают митогенной активностью. Их широко используют для изучения бласттрансформации лимфоцитов, для определения типа гликозидной связи, а также для получения очищенных групповых веществ. Проводятся исследования противоопухолевых, иммунодепрессивных, токсических и радиозащитных свойств Лектинов.

Библиография: Артамонова С. И. и Потапов М. И. Антителоподобные вещества растительного происхождения с преципитирующей активностью, Вестн. АМН СССР, № 12, с. 72, 1974, библиогр.; Бойд В. Введение в иммунохимическую специфичность, пер. с англ., М., 1963, библиогр.; Косяков П. Н. Изоантигены и изо антитела человека в норме и патологии, с. 276, М., 1974, библиогр.; Потапов М. И. «Антитела» растительного происхождения и некоторые вопросы их исследования, Усп. совр, биол., т. 55, в. 2, с. 191, 1963, библиогр.; Потапов М. И. и Колоколова Г. П. Антителоподобные вещества в идентификации микробных антигенов, Журн, микр., эпид, и иммун., №8, с. 14, 1976, библиогр.; Boyd W. С. The lectins, Vox Sang. (Basel), v. 8, p. 1, 1963, bibliogr.; Krupe M. Blutgruppenspezifische Pflanzliche Eiweis-skorper (Phytagglutinine), Stuttgart,1956; Makela O. Studies in hemagglutinins of Leguminosae seeds, Helsinki, 1957; Prokop O. u. Uhlnbruсk G. Lehrbuch der menschlichen Blut- und Serumgruppen, S. 77, Lpz., 1966; Race R. R. a. Sanger R. Blood groups in man, Oxford, 1975; Tobiska J. Die Phythamagglutinine, B., 1964, Bibliogr.

М. И. Потапов, П. H. Косяков.