Lektiner
Lektiner er komplekse proteiner eller glykoproteiner som binder spesifikke karbohydratstrukturer og er derfor i stand til å binde seg spesifikt til celler eller cellemembraner og utløse biokjemiske reaksjoner derfra. Imidlertid har de ingen enzymatisk aktivitet.
Lektiner ( latin legere , lesing ',' velg '), forskjellige metabolske prosesser som celledeling , ribosomalt protein biosyntese , agglutinering av celler (når det gjelder røde blodlegemer er en hemagglutinasjon ) eller immunforsvaret ( Ficoline- innflytelse).
Lektiner er vanlige. De kan produseres av dyr, planter eller mikroorganismer.
Klassifisering
De lektiner innbefatter N- acetylglukosamin -binding Gramineae- lektiner, den kitin -binding Solanaceae- lektiner, gruppen grønnsakstivelser lektiner og mannose -binding lektiner fra Amaryllidaceae , Alliaceae og Orkidé . Lektinene fra Aegopodium podagraria og Urtica dioica har ennå ikke blitt tildelt noen gruppe. Mange andre lektiner er også kjent.
Lektiner inkluderer også noen AB-giftstoffer som B. høy molekylvekt frø glykoproteiner , slik som ricin , eller slik som de bakterielle toksiner shigatoksin , Vero-toksin , difteri toksin , eksotoksin A eller alfa-sarcin . Abrin , ricin , fasiner (etter Phaseolus vulgaris , vanlig bønne, rød nyrebønnelektin, erythroagglutinin, PHA-E, phaseolin ) og IgSF ( engelsk I-type lektiner , jeg skriver lektiner '), calnexin og calreticulin er forskjellige lektiner. Et eksempel på et lektin uten sukkerrest er Concanavalin A fra frøene av jekken bønne Canavalia ensiformis .
| beskrivelse | Organismer | fysiologisk funksjon | særegenheter | Karbohydrat-spesifisitet |
|---|---|---|---|---|
| Abrin | Abrus precatorius | |||
| alfa-sarcin | Aspergillus giganteus mugg | Translasjonsinhibering | gift | |
| Calnexin | Chaperone | |||
| Calreticulin | Chaperone | |||
| Concanavalin A | Jack bønne | uten sukkerrester | a-D-mannosyl- og a-D-glukosylrester | |
| Difteritoksin | Corynebacterium diphtheriae | Penetrasjon i celler og hemming av oversettelse | difteri | |
| Eksotoksin A | Pseudomonas aeruginosa | Penetrasjon i celler | gift | |
| IgSF | Pattedyr | |||
| Linselektin (LCH) | Lins culinaris | Mannosylert fukose | ||
| Mitogillin | Aspergillus restrictus mugg | Translasjonsinhibering | gift | |
| Fasiner | Nyrebønner , kikerter | Agglutininer | Hemagglutinasjon , gift, varme deaktiverbar | |
| Winterling lektin | Winterling Eranthis hyemalis | Translasjonsinhibering | Type II ribosom-inaktiverende protein | N-acetyl-D-galaktosamin |
| Peanut agglutinin (PNA) | peanøtt | Galaktose -β1-3- N-acetylgalaktosamin- al-Ser / Thr | ||
| Fava bønnelektin (VFA) | Fava bønne | |||
| Hemagglutinin (HA) | Influensavirus | |||
| Elderberry Lectin (SNA) | Svart eldste | Neu5Ac-α2-6-GalNAc rester | ||
| Jacalin (AIL) | Artocarpus integrifolia | ( Sialinsyre ) -Gal-β1-3-GalNAc-α1- serin / treonin | ||
| Maackia amurensis Leucoagglutinin (MAL) | Asiatisk gult treverk | Neu5Ac / Gc-α2-3-Gal-ß1-4-GlcNAc | ||
| Maackia amurensis hemoagglutinin (MAH) | Asiatisk gult treverk | Neu5Ac / Gc-α2-3-Gal-β1-3- (Neu5Ac-α2,6) GalNac | ||
| Oransjerød begerlektin (AAL) | Oransjerød kopp | Fucα1-2Galβ1-4 (Fucα1-3 / 4) Galβ1-4GlcNAc, R2-GlcNAcβ1-4 (Fucα1-6) GlcNAc-R1 | ||
| Fytohemagglutinin (PHA) | Belgfrukter | |||
| Restrictocin | Aspergillus restrictus mugg | Translasjonsinhibering | gift | |
| Ricin (RCA) | wondertree | Frø glykoprotein | Translasjonsinhibering | Galaktose- β1-4- N-acetylgalaktosamin- β1 rester |
| Robin | Vanlig svart gresshoppe | |||
| Snowdrop Lectin (GNA) | Lite snøklokke | α-1-3 og α-1-6 bundet mannose | ||
| Shiga-toksin | Shigella dysenteriae | Translasjonsinhibering | Shigellose | |
| Soyabønnelektin (SBA) | Soyabønne | |||
| Gorse-lektiner (Gorse, Furze, UEA-I) | Gorse | UEA: Fucα1-2Gal-R | ||
| Vero toksin | Enterohemorragisk Escherichia coli | Bakteriell agitasjon | ||
| Hvetekimelektin (WGA) | hvete | GlcNAc-β1-4-GlcNAc-β1-4-GlcNAc, 5-acetyl- neuraminsyre | ||
| Søte erter lektin (VVL) | Vicia villosa |
Funksjoner og effekter
Effekt i ernæring
Når de er ferske, inneholder noen grønnsaker lektiner som er giftige for mennesker eller kjæledyr. Disse lektinene denatureres ved oppvarming under koking, steking eller andre former for matlaging og omdannes til en ufarlig kjemisk form i prosessen. De holder denne trygge formen selv etter at maten er avkjølt igjen. Haricot bønner, kikerter og soyabønner skal derfor bare konsumeres kokt.
De toksiske effektene av diettlektiner er at de får røde blodlegemer til å klumpe seg sammen . Over en viss mengde fører noen lektiner til hodepine, oppkast, diaré og mageproblemer. I ekstreme tilfeller kan inntak være dødelig. I spesielt lektinreichen-arter, som røde bønner , kan allerede fire eller fem råfrø forårsake alvorlige symptomer hos voksne. Forgiftningssymptomer dukker raskt opp, vanligvis en til tre timer etter inntak, og forsvinner vanligvis like raskt igjen - omtrent tre til fire timer etter utbruddet.
På slutten av 1990-tallet utviklet den naturopatiske forskeren Peter J. D'Adamo et såkalt blodgruppediett basert på hans forskning . Imidlertid er det ennå ikke funnet bevis for de påståtte helsemessige fordelene med denne dietten.
Antibiotisk effekt
I deres virkemåte ligner lektiner ofte antibiotika . Så Ricin er en potent hemmer av biosyntese av ribosomalt protein. I noen tilfeller har lektiner en toksisk effekt på små organismer og brukes derfor som plantevernmidler mot insekter .
Messenger stoffer
Lektiner er vanligvis festet til den ytre membranoverflaten . De spiller også en rolle i kommunikasjonen og samspillet mellom celler og organismer. For eksempel er de involvert i mange anerkjennelsesprosesser. Ved hjelp av lektin- polysakkarid- interaksjonen kan bakterier som Rhizobium trifolii feste seg til røtter av kløver . Symbiosen til knuterbakterier og belgfrukter er bare mulig med påvisning og er derfor spesifikk.
Lignende anerkjennelsesmekanismer spiller en rolle i befruktningen av den menneskelige eggcellen .
spiring
Lektiner kan spille en rolle i ontogenesen . Noen vegetabilske lektiner inaktiveres ved spiring .
Chaperones
Eksempler på lektiner er calnexin og calreticulin , som fungerer som kaperoner i proteinfolding.
lilla : glykan, grønn : protein-karbon, rød : oksygen, blå : nitrogen, hvit : hydrogen
IgSF
Over 500 forskjellige proteiner fra IgSF - immunglobulin - familien er blitt spådd basert på bioinformatiske analyser av genomer fra pattedyr . Dette inkluderer Siglec- familien ( engelsk sialinsyre-bindende immunoglobulin-type lektiner ), en gruppe sialinsyre- bindende lektiner.
Funnet i belgfrukter
Følgende tabell viser lektininnholdet i forskjellige belgfrukter (ifølge USFDA ):
| variasjon | Lektininnhold i hemagglutinerende enheter (HAE) |
|---|---|
| Røde nyrebønner , rå | 20.000-70.000 |
| Hvit nyrebønne, rå | 7.000-23.000 |
| Brede bønner , rå | 1.000-7.000 |
| Røde nyrebønner, godt tilberedt | 200-400 |
Individuelle bevis
- ^ A b c Irwin J. Goldstein, Colleen E. Hayes: Lektinene: karbohydratbindende proteiner fra planter og dyr. I: Fremskritt innen karbohydratkjemi og biokjemi. Volum 35, 1978, s. 127-340. doi: 10.1016 / S0065-2318 (08) 60220-6
- ↑ a b c d Varki Ajit, Paul R. Crocker: I-type lectins. I: A. Varki, RD Cummings, JD Esko et al: Essentials of Glycobiology. 2. utgave. 2009. PMID 20301278 , kapittel 32
- ↑ a b c Patent EP1008852 : Metode for spesifikk påvisning av glykosylerte proteiner. Registrert 15. november 1999 , publisert 3. september 2003 , søker: Aventis Behring, oppfinner: Annette Feussner, Jürgen Römisch.
- ^ A b c Jacqueline Kupper, Cornelia Reichert: Forgiftning med planter . I: Terapeutisk gjennomgang . teip 66 , nr. 5 , 2009, s. 343-348 , doi : 10.1024 / 0040-5930.66.5.343 .
- ↑ a b c FDA: Bad Bug Book: Foodborne Pathogenic Microorganisms and Natural Toxins Handbook Phytohaemagglutinin. ( Memento 8. mars 2013 i Internet Archive )
- ↑ Arpad Pusztai , Susan Bardocz: Lektiner - Biomedical Perspectives. Taylor & Francis, 2005, ISBN 0-7484-0177-6 , s. 2ff.
- ↑ MT McConnell, DR Lisgarten, LJ Byrne, SC Harvey, E. Bertolo: Vinter aconite (erantis) lektin som et cytotoksisk effektor i livssyklusen til Caenorhabditis elegans. I: PeerJ. Volum 3, 2015, s. E1206, doi : 10.7717 / peerj.1206 , PMID 26312191 , PMC 4548470 (fri fulltekst).
- ^ Nathan Sharon, Halina Lis: Lektiner: Celleagglutinerende og sukker-spesifikke proteiner . I: Vitenskap . 177, nr. 4053, 1972, s. 949-959. bibcode : 1972Sci ... 177..949S . doi : 10.1126 / science.177.4053.949 . PMID 5055944 .
- ^ Informasjonssenter mot forgiftning: nyrebønner
- ↑ Leila Cusack, Emmy De Buck, Veerle Compernolle, Philippe Vandekerckhove: Blodtypediett mangler støttende bevis: en systematisk gjennomgang. I: Am J Clin Nutr. 98 (1), jul 2013, s. 99-104. doi: 10.3945 / ajcn.113.058693 . PMID 23697707 .
litteratur
- Rudolf Hansel , Otto Sticher (red.): Pharmakognosie - Phytopharmazie . 9., revidert. og oppdatert utgave. Springer, Heidelberg 2010, ISBN 978-3-642-00962-4 , kapittel 21: Plantelektiner: Forekomst, egenskaper, analyse og evaluering av deres immunmodulerende aktivitet , s. 638–666 , doi : 10.1007 / 978-3-642-00963-1_21 ( begrenset forhåndsvisning i Google- boksøk ).
- A. Pusztai, S. Bardocz: Biologiske effekter av plantelektiner på mage-tarmkanalen: Metabolske konsekvenser og applikasjoner . I: Trender innen glykovitenskap og glykoteknologi . teip 8 , nei 41 , 1996, s. 149-165 , doi : 10.4052 / tigg.8.149 .
- Harold Rüdiger: Lektiner: Forekomst, applikasjon og funksjon. I: Kjemi i vår tid . 15. år, nr. 5, 1981, s. 155-162. doi: 10.1002 / ciuz.19810150505
- D. Nelson, M. Cox: Lehninger Biochemistry. 4. utgave. Springer, Berlin 2011, ISBN 978-3-540-68638-5 , s. 343-347. doi: 10.1007 / 978-3-540-68638-5
weblenker
- Botanikk online: lektiner ( Memento fra 30. desember 2011 i Internet Archive )