全 文 ：第 6 2卷 第 5 期 生物化学与生物物理学报
加94 年 9 月 人C T 人 B I C X〕H I MI C A et B I O P H YS I C A S I N I C A
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红花菜豆凝集素与其寡糖部分
分子间的一聚合
施炜星 孙 册
(中国科学院上海生物化学研究所 , 上海 , 2 0 0 31 )
关键词 红花菜豆凝集素;寡糖 ;分子间聚合
凝集素是一类与糖结合并凝集细胞或沉淀含糖大分子的蛋白质或糖蛋白。 凝集素均
由亚基组成 , 通常一个亚基具有一个结合糖的位点 , 所以每个分子具有两个或更多的搪结
合位蕊 凝集素分子中亚基的结合是非共价的 , 可 通 过 ,氢 键 、 范德瓦 尔力 等 , 亦可通
过盐桥 。
红花莱豆 (矮生红花变种 ) (尸 h公eo 玩5 co c 枷琳 v ar . o b仰 an 二幻凝集素 (简称 P OL ) ,
是由 4 个相同亚基组成的四聚体山 , 分子中含有高甘露糖型寡糖 , 这一凝集素也与高甘露
糖型寡糖结合阅。 在 P O L 的纯化过程中 , 我们发现经亲和层析和分子筛层析纯化的 卫OL
聚丙烯酞胺凝胶电泳 , 考马斯亮蓝染色 , 除 P OL 主带外还显示一条迁移率比 P O L 小的着
色浅的蛋白质带 , 但 SDS 一A G E 只出现一条单一的蛋白质带 , 对 F A G E 上着色浅带的形
成 , 我们进行了研究。
材 料 和 方 法
一 、 材料
OM书 e P h a or s e 、 D E A-E S e P h a r o o e 和 S e Ph a d e x G召0 0 为 P h a mr a e i a 产品 ; SDS 、 丙烯酞胺为 M er ck 公司产品 ; 阿拉伯半乳聚搪 (A ar ib n o g al ac at n )购自 jS g m a 公司 ; N , N ,-
亚甲双丙烯酞胺购 自 A dl ir hc 公司 ; , 甲基甘露糖昔购自上海试剂二厂 ; 猪甲状腺球蛋
白购自上海生物化学研究所东风试剂公司 ; 佩标记硼氢化钠 (N a少 H .) 为 Am e朋 ial m公
司产品 。 其他试剂均为国产分析纯 , 试剂均用双蒸水配制。
二 、 方法
.1 甲状腺球蛋 白一 eS p h a or 阳 亲和层析 将纯化的 卫O L山 亲和吸附于甲状腺球蛋
白一 S e p五a r o * 柱 , 然后用下列解吸附剂 , 0 . O5 m ol / L G l y 一H O I 缓冲 液 , p H 3 . 5 ; 含有
O
·
Z m ol / L 甘露糖或 s m g /回 阿拉伯半乳聚糖 , 或含 s m g/ m l 甘露聚糖的 G l -y H O I 缓
冲液解吸附 。
2
. 甘露聚糖的制备 从面包酵母中提取 83t 。
本文 1 9 9 3年 7 月加日收到 , 修改稿 1 9 93 年 9 月 3 日收到 。

5 期 红花菜豆凝集素与其寡糖部分分子间的聚合 5 6 7
甘露糖 ( 0 . 2m ol / L) 或阿拉伯半乳聚糖 ( sm g/ m l) 的 G ly 一H OI 缓冲液解吸附 , 得 到的
卫O L 在酸性 卫A G E 凝胶板上均显示两条蛋 白质着色带 , 一条为 P O L , 另一条是迁移率比
P C L 低 、 着色浅的带 (图 I A , 带 1 , 8 , 4 ) 。 用含甘露聚糖 ( 5 m g /m l) 的 G ly 一H OI 缓冲液
解吸附 , 得到的 P O L 经酸性 P A G E , 考马斯亮蓝染色 , 着色浅的蛋白质带消失 , 在凝胶板
上显示一条单一的 P O L 着色带 (图 I A , 带幻 。 不论是用 e厅一H O I 或分别用含以上三种
糖的 G ly 一H OI 为解吸附剂 , 得到的 P O L 进行 S D于P A G E , 在凝胶板上均只显示一条蛋
白质着色带 ( P O L ) (图 I B , 1 , 2 , 3 , 4 ) 。
P OL 是糖蛋白 , 其分子的寡糖部分有两条寡糖链 , 分别为含岩藻糖和木糖及含木糖
的高甘露糖型寡糖 (尚未发表的资料 ) 。 r O L 分子识别和结合的寡糖与 O o n A 相似 , 1, 其
血凝活力只被含高甘露糖型寡糖的糖蛋白抑制山。 在解吸附的缓冲液中加甘露聚糖时 , 洗
脱的 P O L 在 P A e E 凝胶板上不显示着色浅 、 迁移率比 P OL 小的蛋白质带 , 而在洗脱缓
冲液中加入另两种糖时 , 均不改变 PO L 的电泳图象 。 根据这些结果我们推测 , 这条着色
浅的蛋白质带可能是 卫O L 分子的糖结合部位与另一个 卫O L 分子中的寡糖成分形成的分
子间的聚合体 。
二 、 分子筛层析
经亲和层析和 eS p ha de x -G 加 0 柱纯化的 P O L 在 lS eP 1’o se 12 柱分子筛层析 , 洗脱
时 出现两个蛋白质峰 , 先出现的小峰分子量大约在 2 50 k d 左右 , 为 卫O L 的两倍 , 后出现
的主峰为 P O L 。 小峰的量随样品溶液在室温放置的时间的延 长有所增加 (图 2 , a , b) 。
经分子筛层析后 , 主峰 P O L 在 P A G E 凝胶板上除 卫OL 主带外仍显示着色浅的蛋白质带
(图 I B , 带 5 , 6 ) , 提示 P O L 分子在溶液中可能通过其分子 间的聚合形成聚合体。
三 、 离子交换层析
经亲和层析和 eS 户 a de x G卜习0 0 分子筛柱纯化的 P O L , 经 OM一se p h a or se 和 D E 人l
S e p h a or 阳 离子交换层析 , 均出现一个对称的蛋白质峰 , 进行 P A G E 分析 , 在 电泳凝胶板
上均显示两条蛋白质着色带 , 一条为 P OL , 另一条着色浅 、 迁移率比 P O L 小的带与从亲
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生 物 化 学 与 生物物 理学 报 26 卷
和层析和分子筛层析柱得到的 卫OL 的电泳图谱相同 (图 I A , 带 6 , 7 ) 。 而在 s D -S p A G E
凝胶板上均只显示一条蛋白质着色带 (图 I B , 带 7 , 8) , {表明着色浅的蛋白质带不是纯化
_ 过程中未去净的杂质 。
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四 、 P O L 与其分子 中寡糖的结合
将从 P OL 制备的氖标记的两条寡糖链分
别结合于 P O L-r S e pha or 胆亲和柱 , 然后经 T ir -e
HOI 缓冲液 , 含甘露聚糖的 丁份1于 HOI 缓冲液
浓度梯度洗脱。 在T ir 日e H O I缓冲液洗脱部分未
测到放射性 , 含甘露聚糖的缓冲液洗脱的溶液
中可测到放射性 , 测定上柱样品的放射性和解
离掖中的放射性表明 , 结合于柱上的两种寡搪
均可从柱上定量回收 。 根据氮标记的寡糖从往
上洗脱所需要的甘露聚糖浓度 (图 8) , 寡糖
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M a n s x y l G l oN A兔 ( I ) 与 P OL 的结合比 M a n o X y l G lc N A e , F u 。 (1 ) 强 。
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根据 P O L 的糖结合专一性和寡糖的性质 , 以及用不同解吸附剂从亲和层析柱 、 分子
筛层析柱及离子交换层析柱得到的 P O L 的 P A G E 和 S D S we P A G E 图谱 , 以及 a H se P O L
寡糖与 r O L 的结合活性证明 , 在 r 人G E 凝胶板上显示的着色浅 、 迁移率 比 卫OL 小的蛋
白质带是 卫O L 分子的搪结合部位与其另一个分子中所含共价结合的寡糖形成的聚合体 。
通过凝集素分子的糖结合部位与其另一个分子中的寡搪结合形成聚合体的现象尚不
多见 。 已有的报道是半乳糖专一个的肝细胞凝集素除去其分子中寡糖链的非还原末端的
唾煤酸基时 , 该分子的糖结合部位与同类另一个分子中的寡搪成分形成聚合体 , 并同时失
去其结合去唾液酸糖蛋白的活性巾 。 我们发现并证明红花莱豆凝集素分子的糖结合部位
与其另一个分子中的寡糖成分结合形成聚合体 , 这在植物凝集素中尚属首例。 至于在植
物体内是否有这种现象 , 假如有 , 其生理作用又是什么 ?或者是植物体内存在凝集素受体 ,
因而凝集素得到保护而不会出现 同类分子间的聚合 , 那么受体的结构、 性质和作用又是
怎样的呢 ? 这些都是值得深入研究的问题。
参 考 文 献
〔 1 〕 施炜星 、孙册 : 红花菜豆凝集素的分离纯化和性质研究。 生物化学和生物物理学报 , 1 9 9 2 , , 4( 幻 , 35 几
〔 2 」 施炜星 、 孙册 : 红花菜豆凝集素寡糖的探讨。 生物化学和生物物理学报 , 1 9 93 , ” (1) , 8 90
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5期 红花菜豆凝集素与其寡糖部分分子间的聚合 56 9
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