ЧТО ТАКОЕ ЛЕКТИНЫ, ИХ РОЛЬ В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ

     Открытие  л е к т и н о в  относится к 1887-1888гг. Штильмарк в университете г. Дерпта описал необычную активность в экстрактах из семян клещевины. Эти экстракты гемагглютинировали - вызывали агрегацию эритроцитов. В значительно более позднее время появился сам термин “лектины”. Он был дан Бойдом и происходит от латинского lectus, причастия от глагола legere (выбирать). Большой стимул в исследовании и использовании лектинов растительного происхождения появился после обнаружения того факта, что некоторые из лектинов агглютинируют эритроциты человека дифференцированно, в зависимости от группы крови. В настоящее время лектинами называют белки, обладающие свойством обратимо и избирательно связывать углеводы, не вызывая их химического превращения. Лектины обнаружены на всех уровнях развития живых организмов - от вирусов до человека и выполняют определенные функции на каждой ступени эволюционного развития.
     В последние несколько лет достижения в области гликобиологии позволили по-новому взглянуть на роль и функции лектинов. В настоящее время система углевод-белкового узнавания рассматривается как дополнительная к генетическому коду, суть которой заключается в следующем. Углеводы в живых организмах представлены в виде гликопротеинов, гликолипидов и полисахаридов, которые обладают огромным потенциалом в плане кодирования биологической информации. Так, в пептидах и олигонуклеотидах информация кодируется, соответственно, числом аминокислот или нуклеотидов и их последовательностью, тогда как в случае углеводных структур информация кодируется не только числом и последовательностью углеводных остатков, но также их аномерной конфигурацией (? или ?) и порядком связи друг с другом. Так, две молекулы одного моносахарида (например глюкозы) могут образовать 11 различных дисахаридов, тогда как две молекулы одной аминокислоты или нуклеотида могут образовать, соответственно, только один дипептид или один динуклеотид. Благодаря этому, углеводные цепи обладают уникальными возможностями в плане кодирования информации. Лектины, в свою очередь, обладают замечательной способностью выбирать из всего разнообразия углеводных структур только определенные и, таким образом, воспринимать информацию, зашифрованную в углеводных структурах. Последующее связывание лектина с углеводным рецептором приводит к изменению сигналов в данной биологической системе. Способ передачи биологической информации посредством углевод-белкового узнавания является одним из основных на уровне клетки. В этой связи, лектины играют ключевую роль в таких процессах как оплодотворение, эмбриогенез, защита многоклеточного организма от инфекции, клеточная диффиренцировка и миграция.
     В настоящее время существуют достаточно убедительные сведения, что в эволюционном плане лектины беспозвоночных являются предшественниками антител млекопитающих. Предполагается, что у беспозвоночных лектины выполняют защитные функции и формируют примитивную иммунную систему.
      Благодаря удобному географическому расположению, близости Японского моря в лаборатории химии неинфекционного иммунитета развернуты исследования лектинов морских беспозвоночных, в часности, лектинов из морского червя, асцидии и Дальневосточной мидии (1,2,3). Изучение самих лектинов и их физиологической роли позволит составить целостное представление о том, как эволюционировали защитные механизмы иммунной системы.
    Исследования в этой области позволят в будущем раскрыть механизмы существования и функционирования многоклеточного организма в виде единого целого, а также проследить формирование его иммунной системы на различных этапах эволюционного развития.
 
 

• 1. Mikheyskaya L., Evtushenko E., Ovodova R., Belogortseva N., Ovodov Yu. Isolation and characterization of a new ?-galactose-specific lectin from the sea worm Chaetopterus variopedatus. Carbohyd. Res. 275:193-200;1995
• 2. Belogortseva N., Molchanova V., Kurika A., Skobun A., Glaskova V. Isolation and characterisation of new GalNAc/Gal-specific lectin from the sea mussel CrenomytilusGrayanus. Comp. Biochem. Physiol. Vol. 119C, No. 1, 45-50, 1998.
• 3. Belogortseva N., Molchanova V., Glasunov V., Evtushenko E., Luk,yanov P. N- Acetyl-glucosamine-specific lectin from the ascidian Didemnum ternatanum. Biochim. Biophys. Acta. Vol. 1380, 249-256, 1998.