לקטין

לקטינים הם חלבונים קושרי סוכר, בעלי ספציפיות גבוהה אל הסובסטרט שלהם. הודות לתכונה זו, ללקטינים תפקיד מכריע בזיהוי הביולוגי של תאים בעזרת חלבונים. לדוגמה: ישנם חיידקים מסוימים אשר משתמשים בלקטינים על מנת להיצמד לתאים של הפונדקאי שלהם בזמן הדבקתו.

השם "לקטין" (באנגלית lectin) נגזר מהמילה הלטינית legere, שמשמעותה הוא 'לבחור'.

היסטוריה
לקטינים נתגלו לראשונה לפני יותר מ-100 שנה בצמחים. היום ידוע שהם נמצאים באופן נרחב בכל עולם החי.
התיאור הראשון של השימוש בחלבוני קישור היה של המגלוטינין ונעשה על ידי פטר הרמן סטילמארק (Peter Hermann Stillmark) בעבודת הדוקטורט שלו, שאותה הציג בשנת 1888 באוניברסיטת טרטו, אחת האוניברסיטאות הוותיקות באימפריה הרוסית. סטילמארק בודד המגלוטינין מזרעים של צמח הקיקיון (Castor Oil Plant). חלבונים אלה היו רעילים מאוד ונקראו ריצין.

גלקטינים הם סוג של לקטינים. בשנת 1975 ביוכימאי ישראלי בשם ויויאן טייכברג גילה את הגלקטין הראשון.

תפקודים ביולוגיים
רוב הלקטינים אינם בעלי תפקוד אנזימטי. לקטינים קיימים בצורה נרחבת בטבע. הלקטינים יכולים להיקשר לפחמימה מסיסה אך גם לפחמימה המהווה חלק מגליקופרוטאין או לפחמימה המהווה חלק מגליקוליפיד.

תפקוד בבעלי חיים
בעוד שבצמחים קיימת ההשערה שלקטינים נקשרים לגליקופרוטאינים על גבי התא, בבעלי חיים קיים קישור חוץ תאי לגליקופרוטאינים וכן קישור תוך תאי.
דוגמה לקישור: קיימים לקטינים אשר נמצאים על גבי תאי כבד של יונקים, שמזהים באופן ספציפי שאריות גלקטוז. משערים כי רצפטורים (קולטנים) חוץ תאיים אלה אחראים על הסרת גליקופרוטאינים מסוימים ממחזור הדם.

לקטינים משמשים לתפקודים ביולוגיים שונים כמו בקרה של אדהזיה של תאים בזמן סנתוז גליקופרוטאינים וכן בקרה על רמות החלבונים בדם.
לקטינים גם ידועים בתפקודם החשוב במערכת החיסון. הם מזהים פחמימות שנמצאות רק בפתוגנים (גורמי מחלות), או שאינם אמורים להימצא בתאי הפונדקאי. דוגמה לכך היא לקטין קושר מנוז.

תפקוד בצמחים
תפקוד הלקטינים בצמחים עדיין אינו ידוע בוודאות. בהתחלה סברו, שהלקטינים הכרחיים לשם קישור חיידקי הרוזוביה לשורשי הצמחים. חיידקים אלה חיוניים לצמחים. סברה זו נדחתה לאחר קיום מספר מחקרים בנושא.

ריכוזי הלקטינים הגדולים, המצויים בזרעים, יורדים עם התפתחות הנבט, מה שיכול אולי להעיד על תפקוד אפשרי של הלקטינים בתהליכי הנביטה וההתפתחות של הנבט. ייתכן אף כי תפקודם נעוץ ביכולת ההישרדות של הזרע עצמו.

שימושים במדע, ברפואה ובמחקר רפואי

שימוש ברפואה ובמחקר רפואי
הלקטינים משמשים ברפואה לזיהוי סוג הדם. חלק מהגליקוליפידים והגליקופרוטאינים, הנמצאים על גבי תאי דם אדומים, יכולים להיות מזוהים על ידי לקטינים. דוגמאות לכך הם לקטינים מסוג מסוים של שעועית המשמשים לזיהוי תאים, השייכים לסוג דם A1 ולקטינים מאולקס (שיח קוצני), המשמשים לזיהוי אנטיגן מסוג דם H.

שימוש בחקר זיהוי פחמימות על ידי חלבונים
לקטינים מצמחי קטנית משמשים כמודלים להבנת הבסיס המולקולרי של איך חלבונים מזהים פחמימות. השימוש בלקטינים אלה נוח, מכיוון שהם קלים להשגה ויש להם מגוון רחב של ספציפיות לסוכר. מבנם הקריסטלי הביא לגילויים חשובים בתחום האינטראקציות בין פחמימות וחלבונים.

שימוש בלוחמה ביולוגית
דוגמה אחת לאפשרויות שימוש בלקטינים בלוחמה ביולוגית היא השימוש בריצין, אשר מבודד מזרעי הצמח קיקיון מצוי. השפעתו של הריצין ניכרת במניעת כניסת חלבונים לתוך התאים וכן בגרימת עיכוב בסינתזת חלבונים, דבר אשר יביא למות התא.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
גליקופרוטאינים