世界复合医学
世界複閤醫學
세계복합의학
World Journal of Complex Medicine
2015年
1期
68-73
,共6页
赵蕴杰%刘志超%刘琴%陈高%陈禅友%曾辰
趙蘊傑%劉誌超%劉琴%陳高%陳禪友%曾辰
조온걸%류지초%류금%진고%진선우%증신
植物凝集素%三级结构%进化%药物设计%医学应用
植物凝集素%三級結構%進化%藥物設計%醫學應用
식물응집소%삼급결구%진화%약물설계%의학응용
Plant lectin%tertiary structure%evolution%drug design%medical application
植物凝集素蛋白最早发现于19世纪,可特异性结合碳水化合物与糖分子。植物凝集素蛋白结合碳水化合物的高度特异性使我们可以将其作为生物工具应用到不同领域。例如,植物凝集素的重要特征之一就是可以特异性结合昆虫消化道表面的糖分子,从而起到抗虫的作用。植物凝集素也可以特异性结合癌细胞膜表面的糖分子,从而导致细胞凋亡或抑制肿瘤的生长。研究表明,仅豆科植物的凝集素分子表面就有大约40万个潜在的结合位点可以特异性结合不同的糖分子。因此,研究植物凝集素的结构特征信息对更好地理解植物凝集素的结构功能关系与应用有重要的意义。近年来,计算生物学的飞速发展使我们可以在分子层次上研究植物凝集素。本文主要从计算生物学角度综述植物凝集素的结构,序列保守性与动力学等研究现状,并以菜豆凝集素为例讨论植物凝集素的药物设计和医学应用。
植物凝集素蛋白最早髮現于19世紀,可特異性結閤碳水化閤物與糖分子。植物凝集素蛋白結閤碳水化閤物的高度特異性使我們可以將其作為生物工具應用到不同領域。例如,植物凝集素的重要特徵之一就是可以特異性結閤昆蟲消化道錶麵的糖分子,從而起到抗蟲的作用。植物凝集素也可以特異性結閤癌細胞膜錶麵的糖分子,從而導緻細胞凋亡或抑製腫瘤的生長。研究錶明,僅豆科植物的凝集素分子錶麵就有大約40萬箇潛在的結閤位點可以特異性結閤不同的糖分子。因此,研究植物凝集素的結構特徵信息對更好地理解植物凝集素的結構功能關繫與應用有重要的意義。近年來,計算生物學的飛速髮展使我們可以在分子層次上研究植物凝集素。本文主要從計算生物學角度綜述植物凝集素的結構,序列保守性與動力學等研究現狀,併以菜豆凝集素為例討論植物凝集素的藥物設計和醫學應用。
식물응집소단백최조발현우19세기,가특이성결합탄수화합물여당분자。식물응집소단백결합탄수화합물적고도특이성사아문가이장기작위생물공구응용도불동영역。례여,식물응집소적중요특정지일취시가이특이성결합곤충소화도표면적당분자,종이기도항충적작용。식물응집소야가이특이성결합암세포막표면적당분자,종이도치세포조망혹억제종류적생장。연구표명,부두과식물적응집소분자표면취유대약40만개잠재적결합위점가이특이성결합불동적당분자。인차,연구식물응집소적결구특정신식대경호지리해식물응집소적결구공능관계여응용유중요적의의。근년래,계산생물학적비속발전사아문가이재분자층차상연구식물응집소。본문주요종계산생물학각도종술식물응집소적결구,서렬보수성여동역학등연구현상,병이채두응집소위례토론식물응집소적약물설계화의학응용。
Plant lectinis a specific carbohydrate-bindingor sugar-binding protein which wasfirst discoveredin the 19th century.Itshigh specificity in carbohydratebindingmakes it a useful molecular tool for different biological applications. For example,plant lectin’s ability to target sugar or carbohydrate in the gastrointestinaltract of insects provides a defense mechanism against pests. Lectin protein can also bind to the membrane of cancer cellsinducing apoptosis or inhibiting growth.Previous studies showed that there are over 400,000 estimated binding sites for kidney bean lectins alone. Structural information of plant lectinsisthus essentialfor understanding their biological functions and applications.Here we report some of the most prevalenttertiary structures of plant lectins, and further probed the dynamical properties of kidney bean lectin via molecular dynamics simulations. Thestructural and dynamical information may shed some insights in lectin protein engineering and drug design for industrial and medical applications.