日本横滨市立大学等从贻贝中发现抗肿瘤活性新型凝集素

日本横滨市立大学和长崎国际大学、意大利里雅斯特大学通过国际联合研究,从在日本各地采集的条纹隔贻贝体内,发现了抗肿瘤细胞活性的凝集素“Sevil”(图1),并明确了其结构和性质。Sevil为R-型凝集素结构,可与人类自身免疫性疾病格林-巴利综合征的靶抗原之一GM1b糖链、自然杀伤细胞的标志物Asialo-GM1糖链和iPS细胞的标志物之一SSEA-4糖链结合。

2019_1216_4_1

图1:Sevil的形状与功能概要

研究背景

凝集素是与糖链结合的蛋白质。生物体内的各类凝集素,通过与不同结构的糖链结合,表现出生物防御、感染和细胞增殖调节等功能。生活在海洋中的无脊椎动物,具有接近动物起源的基因、即进化的基础基因。查清这些凝集素的结构和结合的糖链等将有助于明确凝集素在生物体内的作用。另外,还有望开发出将其用于治疗和诊断的技术。因此,研究团队探索了各种海洋无脊椎动物的凝集素。

研究概要与成果

研究团队把从在神奈川县和长崎县采集到的条纹隔贻贝体内发现的这种凝集素命名为“Sevil”,并查清了其一级结构(氨基酸序列)、糖链结合性以及对体外培养细胞的作用。从Sevil一级结构看,属于以β-三叶型三维结构闻名的R-型凝集素家族,具备与鞘糖脂糖链GM1b、Asialo-GM1和SSEA-4显著结合的特性。GM1b是因细菌感染产生的抗体攻击自身神经细胞的“格林-巴利综合征”的靶糖链之一,Asialo-GM1是对癌症免疫至关重要的自然杀伤细胞上的糖链,SSEA-4则是iPS细胞中存在的特征性糖链。研究发现,当向有Asialo-GM1的人源培养癌细胞施加Sevil后,会激活癌细胞内的代谢,诱发癌细胞死亡。

未来展望

GM1b是五个单糖形成的低聚糖链。今后将调查其与Sevil结合体的立体结构,明确从糖链结合到细胞增殖控制的反应路径。通过分析Sevil的抗肿瘤活性,了解其对细胞的作用机制,明确应用于诊断和治疗的可能性。

另有研究显示,贻贝会发生由反转录转座子样基因引起的白血病,其细胞漂浮在海洋中会传染其他贝类。查清向贝类肿瘤细胞施用Sevil后产生的效果,还能解答比较肿瘤学的问题。

发表论文
期刊:《The FEBS Jounral》
题目:A GM1b/asialo-GM1 oligosaccharide-binding R-type lectin from purplish bifurcate mussels Mytilisepta virgata and its effect on MAP kinases.
URL: https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/febs.15154

文:JST编辑部翻译整理

发表评论

此站点使用Akismet来减少垃圾评论。了解我们如何处理您的评论数据