全 文 ：第 3卷 第2期 V o l
1 9 90年 6 月。
山 东 科 学
S H AD NOS G NC I E NC E J ul
No
.
2
_
1 9 90
紫露草中凝集素的分布及其性质初探
刘 可春 王 雾 陈惠 民
( 山东省生物研究所 ) ( 山东大学生物系 )
摘 要
泣紧露茎的根 、 茎 、 叶 、 花中都检测到凝集素 , 凝集素对酸 、 碱 、 热不稳定 , 能 凝 集
人的A 、 B 、 O 型血球及兔和小白鼠的红血球 . D一半乳糖 、 N一乙酞氨基半乳糖和D一岩藻
糖能抑制其凝集活性 .
关键词 : 紫露草 ; 凝莱素
凝集素 ( L e c t i n ) 是一类能与糖专一结合的蛋白质或糖蛋 白 . 它最初被发现于蓖麻
、籽的抽提液中 , 距今 己有一百多年 . 对凝集素的早期研究主要集中于豆科植物的种子 ,
以后逐渐发现其它植物 、 植物的不同部位 、 动物和微生物体内也含有凝集素 . 不同来源
的凝集素 , 其分子的结 构 、 组成及性质是不相同的 .
凝集索能与糖专一结合 , 这是所有凝集素的共性 , 也是凝集素最重要的一 种 性 质
( 即糖结合专一性 ) . 凝集素能凝集人的红血球或其它动物的红血球 . 有的凝集素 的凝
血作用具有血型专一性 , 即它们能凝集某一种或两种血型的人红血球 . 其它动物的红血
球也并不是都能被某种凝集素所凝集 , 不 同的凝集素所能凝集的动物红血球的种类可能
是不同的 , 也就是说存在供血动物种属专一性的间题 .
紫露草 ( T r a d e s c a nt ia p a ut d o s a ) 是鸭趾草科的一种植物 , 经试验发现其体内含
有凝集素 .
1 材料与方法
实验材料紫露草移栽自潍坊医学院 . 实验所用的人血取自济南市中心医院血库 , 牛
血 、 羊血 、 兔血 、 小自鼠血 、 鸡血 、 蟾蛛血 、 甲鱼血均由山东大学生物系动物生理教研
室提供 . 实验中所用的 P B S缓冲液为含 0 . 15 m ol / L 氯化钠的 0 . 0 1m of / L 、 p H = 7 . 2的
磷酸缓冲液 .
1
。
1 活性测定方法
在 “ v ” 型血凝板上按孙册等介绍的方法 〔 ` { , 测定凝集素的活性 .
1
。
2 血球悬液的制备
收稿日期 : 19 9 。一 03 一 2 3
修回日期 : 1。。 o一 0 4一 1 2
2 8 山 东 科 学 1 9 9 0年
取少量新鲜的A 、 B 、 O 型人红血球 , 加适量 P B S缓冲溶液 , 离心 ( 2 0 0 0转 / 分 , 每
次 1分钟 ) 洗三次 , 最后用 P B S缓冲溶液配成 2%的血球悬液 .
1
.
3 凝集素粗提液的制备
取一定量的紫露草 , 加适量的 P B S缓冲溶液 , 研磨成匀浆 , 1 2 , 0 0 0转 / 分离心 3 分
钟 夕 得上清液 , 此上清液即为凝集素粗提液 .
1
.
4 紫露草凝集素在植物各器官中的分布
分别称取新鲜的根 、 茎 、 叶 、 花各10 . 0 克 , 在 90 ℃下干燥 6小时 , 然后称干重 . 各
器官干重分别为 : 根 1 . 1 38 克 、 茎 0 . 6 7 4克 、 叶 0 . 90 1克 、 花 0 . 5 91 克 . 相同干重条件下 ,
各器官的相对鲜重比 ( 以根为 1 ) :
根 , 茎 , 叶 , 花 “ 1 : 2 . 2 3 5 / 0 . 67 4 : 2 . 1 3 5 / 0 . 9 0 1 : 1 . 2 3 8 / 0 . 5 9 1
澎 1 : 1。 6 8 8 : 1 。 2 6 3 : 1 。 9 2 6
分别取 10 克鲜根 、 16 . 9克鲜茎 、 12 . 6克鲜叶 、 1 9 . 3克鲜花 , 一各加 4 0毫升 IP 弓S 缓 冲
液 , 制备出凝集素粗提液 . 在 “ V ” 型血凝板上取四行孔 , 按 “ 活性测定方法 ” 测定 凝
血活性 . 每行第一孔所加的凝集素粗提液分别为根 、 茎 、 叶 、 花的凝集素粗提液 .
1
.
5 血型专一性及糖结合专一性侧定
分别取新鲜的根 、 茎 、 叶 、 花各1克 , 各加 2毫升 P B S缓冲液 , 制备成凝集素粗提液 .
1
。
5
.
1 血型专一性测 定
在血凝板上取三行孔 , 操作方法与 “ 活性测定方法 ” 相似 , 三行所加的血球分别为 -
A
、
B
、
O型血球 .
分别用根 、 茎 . 叶 、 花的凝集素粗提液 , 按上述方法测定血型专一性 .
1
.
5
.
2 糖 结合专一性测 定
在 “ V ” 型血凝板上取八行孔 , 分别加入 25 微升 P B S缓冲液 , 再在每行的第一孔 中
加入 25 微升凝集素粗提液 . 将每行的凝集素倍比稀释 . 然后每孔加 25 微升 o . 3M的 单糖
溶液 ( 用 P B S缓冲液配制 ) . 单糖共有下列几种 : D 一葡萄糖 、 N 一 乙 酞 氨 基 葡萄 糖 、
N
一乙酸氨基半乳糖 、 木糖 、 D 一半乳糖 . D 一岩藻糖 、 D 一甘露糖 . 每种单糖加 一 行孔 ,
剩下一行作为对照 , 每孔加 25 微升 P B S缓冲液 . 加完糖后 , 振动 1分钟 , 室温放 置半小
时 . 然后每孔加 25 微升 B型血球悬液 , 振动 1分钟 , 1 . 5小时后用肉眼观察结果 .
分别用根 、 茎 、 叶 、 花的凝集素粗提液 , 按上述方法 , 测定其糖结合专一性 .
1
.
6 供血动物专一性
分别取少 量的人 B型血 、 牛血 、 羊血 、 兔血、 小白鼠血 、 鸡血 、 蟾蛛血 、 甲鱼 血 ,
离心洗涤后 , 用 P B S缓冲液配成 2%的血球悬液 . 取 10 克材料 (全草 ) , 用 20 毫 升 P B S
缓冲溶液制备成凝集素粗提液 . 在血凝板上取八行孔 , 进行凝血检测 . 操作过程与 “ 活
性 测定方法 ” 相似夕 倍比稀释凝集素后 , 加所配制的几种动物血球悬液 , 每行加一种 .
1
. 了 紫露草凝集素的热稳 定性
取 10 克材料 ( 全草 ) 加 4 0毫升 P B S缓冲溶液 , 制备成凝集素粗提液 . 将 此粗提液分
别在 40 ℃恒温水浴中加热 10 分 、 20 分钟 , 在 50 ℃恒温水浴中加热 5分 、 10 分钟 . 然后 在
“ V ” 型血凝板上取五行孔 , 按 “ 活性测定方法 ” 进行凝血检测 . 每行的第一 、 二孔 都
加 2 5微升的凝集素热处理液 , 从第二孔开始倍比稀释 . 一共四种热处理液夕 每行只加一
2 8 山 东 科 学 1 9 9 0年
取少量新鲜的 A、 B、 O型人红血球 , 加适量 P B S缓冲溶液 , 离心 ( 2 0 0 0转 / 分 , 每
次 1分钟 ) 洗三次 , 最后用 P B S缓冲溶液配成 2%的血球悬液 .
1
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3 凝集素粗提液的制备
取一定量的紫露草 , 加适量的 P B S缓冲溶液 , 研磨成匀浆 , 1 2 , 0 0 0转 / 分离心 3 分
钟 夕 得上清液 , 此上清液即为凝集素粗提液 .
1
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4 紫露草凝集素在植物各器官中的分布
分别称取新鲜的根 、 茎 、 叶 、 花各10 . 0 克 , 在 90 ℃下干燥 6小时 , 然后称干重 . 各
器官干重分别为 : 根 1 . 1 38 克 、 茎 0 . 6 7 4克 、 叶 0 . 90 1克 、 花 0 . 5 91 克 . 相同干重条件下 ,
各器官的相对鲜重比 ( 以根为 1 ) :
根 , 茎 , 叶 , 花 “ 1 : 2 . 2 3 5 / 0 . 67 4 : 2 . 1 3 5 / 0 . 9 0 1 : 1 . 2 3 8 / 0 . 5 9 1
澎 1 : 1。 6 8 8 : 1 。 2 6 3 : 1 。 9 2 6
分别取 10 克鲜根 、 16 . 9克鲜茎 、 12 . 6克鲜叶 、 1 9 . 3克鲜花 , 一各加 4 0毫升 IP 弓S 缓 冲
液 , 制备出凝集素粗提液 . 在 “ V ” 型血凝板上取四行孔 , 按 “ 活性测定方法 ” 测定 凝
血活性 . 每行第一孔所加的凝集素粗提液分别为根 、 茎 、 叶 、 花的凝集素粗提液 .
1
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5 血型专一性及糖结合专一性侧定
分别取新鲜的根 、 茎 、 叶 、 花各1克 , 各加 2毫升 P B S缓冲液 , 制备成凝集素粗提液 .
1
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5
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1 血型专一性测 定
在血凝板上取三行孔 , 操作方法与 “ 活性测定方法 ” 相似 , 三行所加的血球分别为 -
A
、
B
、
O型血球 .
分别用根 、 茎 . 叶 、 花的凝集素粗提液 , 按上述方法测定血型专一性 .
1
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5
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2 糖 结合专一性测 定
在 “ V ” 型血凝板上取八行孔 , 分别加入 25 微升 P B S缓冲液 , 再在每行的第一孔 中
加入 25 微升凝集素粗提液 . 将每行的凝集素倍比稀释 . 然后每孔加 25 微升 o . 3M的 单糖
溶液 ( 用 P B S缓冲液配制 ) . 单糖共有下列几种 : D 一葡萄糖 、 N 一 乙 酞 氨 基 葡萄 糖 、
N
一乙酸氨基半乳糖 、 木糖 、 D 一半乳糖 . D 一岩藻糖 、 D 一甘露糖 . 每种单糖加 一 行孔 ,
剩下一行作为对照 , 每孔加 25 微升 P B S缓冲液 . 加完糖后 , 振动 1分钟 , 室温放 置半小
时 . 然后每孔加 25 微升 B型血球悬液 , 振动 1分钟 , 1 . 5小时后用肉眼观察结果 .
分别用根 、 茎 、 叶 、 花的凝集素粗提液 , 按上述方法 , 测定其糖结合专一性 .
1
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6 供血动物专一性
分别取少 量的人 B型血 、 牛血 、 羊血 、 兔血、 小白鼠血 、 鸡血 、 蟾蛛血 、 甲鱼 血 ,
离心洗涤后 , 用 P B S缓冲液配成 2%的血球悬液 . 取 10 克材料 (全草 ) , 用 20 毫 升 P B S
缓冲溶液制备成凝集素粗提液 . 在血凝板上取八行孔 , 进行凝血检测 . 操作过程与 “ 活
性 测定方法 ” 相似夕 倍比稀释凝集素后 , 加所配制的几种动物血球悬液 , 每行加一种 .
1
. 了 紫露草凝集素的热稳 定性
取 10 克材料 ( 全草 ) 加 4 0毫升 P B S缓冲溶液 , 制备成凝集素粗提液 . 将 此粗提液分
别在 40 ℃恒温水浴中加热 10 分 、 20 分钟 , 在 50 ℃恒温水浴中加热 5分 、 10 分钟 . 然后 在
“ V ” 型血凝板上取五行孔 , 按 “ 活性测定方法 ” 进行凝血检测 . 每行的第一 、 二孔 都
加 2 5微升的凝集素热处理液 , 从第二孔开始倍比稀释 . 一共四种热处理液夕 每行只加一
30 山 东 科 学
从表3可 以看出 , D 一半乳糖 、 N 一乙酸氨基半乳糖 、 D 一岩藻糖能抑制
花中凝集素的凝血 活性 . 因此 , 紫露草凝集素的专一结合糖为 D 一半乳糖 、
半乳糖和 D 一岩藻糖 .
19 9 0年
根 、 茎 、 叶 、
N
一乙酞氨基
2
.
3 紫露草凝集素的供血动物专一性
紫露草凝集素的供血动物专一性
红血球
凝集
效价
人 B型血
( 对照 )
老鼠 …鸡 一、 鱼 …”、 、
…一 …-
刻一…
注 : 凝集素粗提液的起始浓度见 “材料与方法 ”
对于不 同的动物 , 其红细胞膜表面的寡糖成分和结构是不一样的 , 只有当红细胞膜
表面的糖与凝集素分子中的糖结合部位的构象相吻合时 , 才能引起凝集 . 由表 4可 知 ,
紫露草凝集素 能凝集兔和小 白鼠的红血球 , 而对牛 、 羊 、 鸡 、 甲鱼 、 蟾蛛的红血球无凝
集作用 . 紫露草凝集素对兔血的凝集作用最强 , 而对小 自鼠红血球的凝集作用 比 较 弱
些 。
表 5 紫露草凝集素对热的稳定性
温度 ( ℃ ) 加热时间 ( 分 ) 凝集效价
对照 ( 室温 2 5℃ 条件下 ) 2 `
注 : 实验条件见 “ 材料与方法 ”
不同的凝集素 由于其组成和结构不一样 , 对热的稳定性也不相同 , 如麦胚凝集素 由
于分子中富含二硫键 , 因而对热相当稳定 , 90 ℃下仍然不失活 一 “ . 稻胚凝集素在 1 10 ℃
的高温下加热 30 分钟仍然很稳定 〔“ 〕 . 由表 5可知 , 紫露草凝集素在50 ℃下 5分钟即 完 全
失活 , 故对热不太稳定 . 这可能是由于其构象,很容易受温度影响而发生改变 , 从而导致
凝集素活性的丧失 .
2
.
4 紫露草凝集素对酸碱的稳定性
表 6 紫露草凝集素对酸碱的稳定性
p H变化 G叶 3 1 6弓 l一一
6 ~ { 6一
6叶 9 . 3
G扣
6叶 1 4
6叶 1 4
6扣
叶 3
6叶凝 _集
2
了
2 3
}
只J`照
( p H 二 6 )
2 4
实验条件见 “ 材料与方法 ”
第 2期 刘可春等 : 紫露草中赶集索的分布及共性质初探 31
不同的凝集素对酸碱的稳定性是不二样的 . ’ 这也是由其组成和结构决定 的一 我们以
前曾试验过双抱菇凝集素 , 当其溶液的 p H发生 6* 13 * 2* 6变化时 , 其凝集活性仍保持
不变 , 对酸碱很稳定 . 由表 6可知 , 当 P H发生 6* 3* 6变化时 , 紫露草凝集素的活 性 已
丧失了大部分 ; 当 p H值发生 6* 1* 6变化时 , 凝集素的活性全部丧失 . 当 p H值发生 6弓
9
.
3 ” 6变化时 , 凝集素仍有凝集活性 , 但与对照相比 , 活性略 肖p耳发生 6* 1 4一
6变 化时 夕 凝集素只有较弱的活性 , 这表明紫露草凝集素对碱也不稳定 , 但与酸 相 比 ,
碱对它的影响作用稍弱些 . 当 p H发生 6* 14 * 3、 6变化时 , 凝集素的活性全部丧失 . 因
此 , 紫露草凝集素对酸碱是不稳定的夕 酸碱很容易使其天然构象发生不可逆的变化 .
目前 , 凝集素的应用范围越来越 )生 `泛 , 利用凝集素可以研究细胞膜的结 构 ` 」 , 分
离纯化细胞和含糖高分子 5 ; , 研究糖链结构 “ , 选择细胞变异株 7二等 . 因 此 , 深 入
研究凝集素在理论 和实践上 都具有重要的意义 .
参 考 文 献
〔 l 〕 孙册等 . 凝集素 . 北京 : 平一卜学出版社 , ` 1 9 8 6 : 2。
〔2 〕 R i e e , R . H . C h e m i e a l M o d i f i e a t i o n a n d H x b r i d i z a t i o n o f W G A B i o e h e -
m i s t r y
.
1 9 7 5 ; 1 4
:
4 0 9 3
〔 3〕 N e w b u r y , D v i d S . L e e t i n s i n R i e e a n d e o r n E n d o s p e r m , J . A g r i e . F 灯o d .
C h e m
.
1 , 5 5 ; 3 3 ( 4 )
:
6 5 5
〔 4〕 V i r t a n , I . I n f l u e n e e o f p h e n o t h i a z i n e s a n d L o e a l A n e s t h e t i c s o n L e e t i n
B 1n d i n g t o t c r a h y m e n a Su r f a c e M e m b r a n e
,
C e l l
.
M o l
.
B i o l
.
1 9 s 6 ; 3 2 : 了3
〔5〕 D u f a u , M . L , I n t e r a e t i o n o f G l y e o p r o t e i n H o r m o n e s w i t h A g a r o 乒e -
c o n A
,
B i o e h e m
.
B i o p h y s
.八 c t a . 1 9 7 2 ; 2 7 8 : 2 5 1
〔。〕 R o i s , L . S t r u e t u r e o f O l i g o s a e e h a r i d e s P r o d u e e d b y B a s e 一 B o r o h y d r i d e
D e g r a d a t i o n o f H u m a n O v a r i a n C y s t B l o o d G r o u P H
,
L e a a n d L , b
A e t i v e G l y e o P r o t e i n s
.
B i o e h e m i s t r y
.
r g了3 ; 1 2 : 5 3 4 0
〔了〕 B r i l e s , E . B . B l o e k i n g o f B a e t e r i o p h a g e R e e e p t o r s S i t e s b y C o ,i A . J .
G e n
.
M i e r o b i o l
.
1 9 7 2
:
7 3
,
5 8 1
S T U D ,压5 o N s o M E p R0 p E R T! E S AND D j s TR , B U T IO N
一
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L E C T IN IN T RAD E SC AN TIA P AL UD O S A
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( 人儿` : ,: d o n g I n 、 t艺t “ t o o厂B i o l o g 夕 )
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15 u n s t a b l e t o h e a t
, a e i d a n d a l k a l i
.
l t e a n a g g l u t i n a t e r o b卜i t ,军。 t a n d h u -
m
a n e r y t h r o e y t e s
,
w i t h n o s P e e i f i e i t y f o r o x
, s h e e p
, c h i c k e n
, s o f t
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t u r t l e a n d t o a d e r y t h r o e y t e s
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g a l a e t o s e
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N
一 a e e t y l l a e t o s a m i n
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e o s e e a n i n h ib i t i t s a e t i v i t y
。 -一 - 一 ` ’ -
K e y w o r d s
:
T r a d e s e a a n t i a P a l u d o s a , L e e t i n