náhled Lektiny jsou velká skupina proteinů neimunitního původu, které dokáží s vysokou mírou specifity rozpoznávat a vázat cukry, ať už volné nebo vázané na glykoproteinech nebo glykolipidech. Na rozdíl od glykosyltransferáz lektiny nekatalyzují žádnou chemickou reakci, tedy nevykazují enzymatickou aktivitu. Lektiny se účastní mnoha dějů, ve kterých je nutné specifické rozpoznávání (imunologické reakce, kontakt buněk ve tkáních, interakce patogenů s hostitelem atd.). První objevené lektiny byly pro jejich schopnost aglutinovat (shlukovat, srážet) červené krvinky pojmenovány aglutininy (WGA – wheat germ agglutinin, RCA – Ricinus communis agglutinin).
Dělení lektinů Lektiny se dají dělit podle zdrojů, ze kterých se získávají, na: rostlinné živočišné houbové bakteriální
Rostlinné lektiny Patří mezi nejčastěji používané v rutinní laboratorní a medicínské praxi. Jsou většinou velmi stálé (v lyofilizované podobě vydrží bez problému několik let) a jsou relativně levné.
Živočišné lektiny + rozdělení živočišných lektinůpodskupinatypické sacharidové ligandylokalizacepříklady funkcíCalnexiny Glc1Man9ER (endoplasmatické retikulum)kontrola správného sbalení glykoproteinů v ER M-typMan8ERdegradace glykoproteinů asociovaná s ERL-typrůznéER, GA (Golgiho aparát)třídění proteinůP-typMan-6-fosfát, různésekreční cesta (ER, GA, sekreční granule, lysosom)třídění proteinů z GA, degradace glykoproteinů v ER, C-typrůznéplasmatická membrána, extracelulární prostorbuněčná adhese (selektiny), vrozená imunita (collectiny), (vazebná aktivita závislá na Ca2+)S-typ (galektiny)β-D-Galcytoplasma, extracelulární prostorregulace cytoplasmatických dějů (například apoptóza), prokřížení extracelulárních glykoproteinů (aktivita závislá na přítomnosti thiolových skupin –SH)I-typ (siglekty)sialové kyselinyplasmatická membránabuněčná adhezeR-typrůznéGA, plazmatická membránatřídění enzymů, regulace glykoproteinových hormonůF-box lektiny(GlcNAc)2cytoplasmadegradace špatně sbalených proteinůfikolinyGlcNAc, GalNAcplazmatická membrána, extracelulární prostorvrozená imunitachitináze podobné lektinychito-oligosacharidyextracelulárnímetabolismus kolagenuF-typoligosacharidy zakončené fukózouextracelulárnívrozená imunitaintelektinyGal, galaktofuranóza, pentózyplazmatická membrána, extracelulární prostorvrozená imunita, oplodnění, embryogeneze
Příklady dějů založených na lektinovém rozpoznávání třídění proteinů v Golgiho aparátu: enzymy patřící do lyzozomu jsou glykosylovány manóza-6-fosfátem a pomocí P-lektinů zachytávány a zakoncentrovávány v určité části Golgiho aparátu, která po odštěpení dá vzniknout lysozomu kalnexin – chaperon, který je schopen rozpoznat špatně sbalené N-glykoproteiny v endoplasmatickém retikulu a zadržet je tam; jsou buď znovu sbaleny nebo degradovány E-selektin – je exprimován endoteliálními buňkami v oblasti zánětu. Rozpoznávají určité sialované sacharidy na povrchu některých leukocytů a zpomalují jejich pohyb kapilárou (tzv. kutálení), leukocyty tak mají čas protáhnout se z kapiláry ven a vcestovat do místa zánětu bakterie Helicobacter pylori je spojována s mnoha žaludečními chorobami (např. žaludeční vředy); adhezi (přichycení) na žaludeční epitel jí umožňují lektiny, které rozpoznávají sialové kyseliny a L-fukózu bakterie Pseudomonas aeruginosa (rezistentní proti řadě antibiotik), nebezpečná pro pacienty trpící cystickou fibrózou, využívá specifické interakce lektinů PA-IIL a PA-IL s povrchovými sacharidy plicního epitelu při kolonizaci plic
Příklady využití lektinů ve vědě a medicíně studium sacharidových komponent glykoproteinů a glykolipidů izolace biomolekul nebo celých buněk nesoucích určité sacharidové struktury (afinitní chromatografie) histologická vyšetření (detekce nádorových buněk) aktivace T-lymfocytů (např. ConA); některé lektiny mohou působí jako mitogeny (látky podporující dělení buněk) stanovení krevních skupin – příslušné lektiny způsobují aglutinaci jen konkrétních krvinek (podstata krevních skupin tkví v rozdílných glykosylací): DBA reaguje přednostně s A2, LTL s 0, GSL-I B4 s B, … léčba bakteriálních infekcí – inhibice bakteriálních lektinů vhodnými vysokoafinitními inhibitory lze využít při léčbě bakteriálních infekcí (např. podpůrná léčba infekcí močového měchýře pomocí d-manosy, čisticí ušní kapky pro psy a kočky, obsahující směs rhamnosy, galaktosy a manosy)
Příklady lektinů a jimi rozpoznávaných sacharidů