Concanavalina A

A concanavalina A (ConA) é unha proteína lectina que se une a determinados carbohidratos, que foi extraída orixinalmente da planta Canavalia ensiformis. Forma parte da familia proteica das lectinas de legumes. Únese especificamente a certas estruturas que se encontran en diversos azucres, glicoproteínas, e glicolípidos, principalmente a grupos α-D-manosil e α-D-glicosil internos ou terminais non redutores.;  A ConA é un mitóxeno de plantas, e ten a capacidade de estimular certos grupos de células T de rato, dando lugar a catro poboacións de células T funcionalmente distintas, entre as que están as precursoras das células T supresoras; e un conxunto das propias células T supresoras humanas, que son tamén sensibles á ConA. A ConA foi a primeira lectina da que se puido dispoñer comercialmente, e utilízase amplamente en bioloxía e bioquímica para caracterizar glicoproteínas e outras moléculas que conteñan azucres na superficie de diversas células. Tamén se usa para purificar macromoléculas glicosiladas na cromatografía de afinidade de lectinas, e para o estudo da regulación inmunitaria feita por varios tipos de células inmunitarias.

 Estrutura e propiedades 

Como a maioría das lectinas, a ConA é un homotetrámero: cada subunidade (de 26,5 kDa, de 235 aminoácidos, moi glicosilada) únese a un átomo metálico (xeralmente Mn2+ e Ca2+). Ten unha simetría D2. A súa estrutura terciaria xa foi determinada, e as bases moleculares da súa interacción cos metais e a súa afinidade polos azucres manosa e glicosa coñécense ben.

A ConA únese especificamente a residuos α-D-manosil e α-D-glicosil, dúas hexosas que difiren só polo grupo alcohol do carbono 2 en posición terminal nas estruturas ramificadas de B-glicanos (en α-manosa, ou complexos de glicanos biantenarios e híbridos). Ten catro sitios de unión, correspondentes ás catro subunidades. O seu peso molecular total é de 104-112 kDa e o seu punto isoeléctrico (pI) está entre 4,5 e 5,5.

A concanavalina A ten un número de onda de baixa frecuencia de 20 cm−1 no seu espectro Raman. Esta emisión foille asignada polo movemento palpitante da súa estrutura en barril beta, que consta de 14 cadeas beta.

A ConA pode tamén facer iniciar a división celular (mitoxénese), e principalmente actúa sobre os linfocitos T ao estimular o metabolismo enerxético dos timocitos despois de poucos segundos de exposición.

 Actividade biolóxica 
A concanavalina A interacciona con diversos receptores que conteñen carbohidratos con manosa, especialmente coa rodopsina, biomarcadores dos grupos sanguíneos, receptores da insulina,http://www.pnas.org/content/70/2/485.short inmunoglobulinas e o antíxeno carcino-embrionario (CEA). Tamén interacciona con lipoproteínas.J A Harmony and E H Cordes (1975); The Journal of Biological Chemistry, N.250. No.22, Issue 01, pp. 8614-8617. 1975; "Native human plasma low density lipoprotein (LDL) interacts with concanavalin A but not with ricin"

A ConA aglutina fortemente os eritrocitos independentemente do seu grupo sanguíneo, e varios tipos de células cancerosas. Demostrouse que as células transformadas e as células normais tratadas con tripsina non se aglutinan a 4 °C, o que suxire que pode haber un paso sensible á temperatura na aglutinación mediada por ConA.

Tamén se informou da aglutinación mediada por ConA doutros tipos celulares como células musculares (miocitos), linfocitos B (por medio das inmunoglobulinas da súa superficie), fibroblastos, timocitos de rata, células epiteliais intestinais humanas fetais (pero non adultas), e adipocitos. A ConA é tamén un mitóxeno para os linfocitos.

A ConA interacciona cos residuos superficiais de manosa de moitos microbios, como as bacterias  E. coli, e Bacillus subtilis e o protista Dictyostelium discoideum.

Tamén se observou que é un estimulador de varias metaloproteinases de matriz (MMPs).

A ConA é moi útil en aplicacións que requiran a inmobilización en fase sólida de glicoencimas, especialmente daqueles encimas que son difíciles de inmobilizar polo acoplamento covalente tradicional. Utilizando matrices con ConA, eses encimas poden ser inmobilizados en grandes cantidades sen unha perda de actividade nin de estabilidade. Estes acoplamentos non covalentes ConA-glicoencima poden ser revertidos de forma relativamente doada por competición con azucres ou a pH ácido. Se for necesario para certas aplicacións, estes acoplamentos poden converterse en enlaces covalentes por manipulación química.

Un informe de 2009 realizado en Taiwán demostrou que se produce un potente efecto terapéutico da ConA contra o hepatoma experimental (cancro de fígado) en ratos; a ConA era secuestrada con máis intensidade polas células hepáticas tumorais en comparación coas células hepáticas que as rodeaban. Neste estudo, a internalización da ConA tiña lugar preferentemente nas mitocondrias despois de unirse primeiro ás glicoproteínas da membrana plasmática, o cal causaba unha morte celular autofáxica. A ConA inhibía parcialmente o crecemento do nódulo tumoral independentemente da súa activación dos linfocitos; a erradicación do tumor no modelo de hepatoma murino in situ utilizado neste estudo foi atribuída adicionalmente á acción mitoxénica/linfoproliferativa da ConA, que puido activar a resposta inmune no fígado mediada por células T CD8+, e células NK e NKT.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 
 MeshName Concanavalin+A
 MeshName Concanavalin+A+Receptors
 Estrutura da concanavalina A 
 World of Lectin, Gateway to lectins
 Proteopedia 1bxh A ConA en complexo co metil alfa1-2 manobiósido

Categoría:Proteínas