המגלוטינין

המונח המגלוטינין (hemagglutinin; יש הכותבים haemagglutinin; ביוונית: haima – 'דם', בלטינית: gluten – 'דביק') מתייחס לכל חלבון שיכל לגרום לתאי דם אדומים (אֵרִיתְרוֹצִיטים, Erythrocytes) להיצמד אחד לשני In vitro. מולקולה אחת של חלבונים אלה יכולה להקשר אל השיירים הסוכריים של מספר כדוריות דם אדומות במקביל ובכך "מדביקה" את התאים הללו זה לזה, כמו חלבונים קושרי פחמימות אחרים (לקטינים). היכולת להיקשר לסוכרים שעל פני תאי דם אדומים הופיעה באופן בלתי תלוי מספר פעמים, כלומר ההמגלוטינינים נקשרים באמצעות מנגנונים שונים. נוסף על כך, היכולת להיקשר לסוכרי תאי דם אדומים אינה בהכרח קשורה לתפקודו של החלבון in vivo. המונח המגלוטינין משמש לרוב לתיאור לקטינים ממקור צמחי ונגיפי. חלבונים טבעיים הגורמים לצימות (agglutination ) של תאי דם אדומים היו מוכרים כבר מראשית המאה ה־19. הווירולוג ג׳ורג׳ ק׳ הירסט (George  K. Hirst ) מיוחסת גם תרומה לגילוי תופעת הצימות וההמגלוטינין בשנת 1941. אלפרד גוטשלַק  הוכיח בשנת 1957 כי המגלוטינינים קושרים את הנגיף לתא המאכסן, באמצעות היצמדות לחומצות סיאליות שעל שרשראות פחמימתיות של גליקופרוטאינים וגליקוליפידים שעל ממברנת התא.

 וירוסים 
במשפחות הנגיפים Paramyxoviridae  ו־ Orthomyxoviridae משתמשים הנגיפים בגליקופרוטאין הומוטרימרי בשם המגלוטינין, המצוי על חלבון הקפסיד שלהם. ההמגלוטינינים אחראים לקשירה לקולטנים דרך שיירי חומצה סיאלית, שעל ממברנות תאי המאכסן, ובכך הם יוזמים את עגינת הנגיף ואת תהליך ההדבקה.

 סוגים 
 הידועים ביותר הם חלבוני ההמגלוטינין של נגיפי שפעת (influenza).
 המגלוטינין של נגיף החצבת (measles) : המגלוטינין המיוצר על־ידי נגיף החצבת.
 המגלוטינין־נויראמינידאז של פאראינפלואנזה : סוג של המגלוטינין־נויראמינידאז המיוצר על ידי נגיפי פאראינפלואנזה, הקשור קשר הדוק הן למחלות בבני אדם והן למחלות בבעלי חיים.
 המגלוטינין־נויראמינידאז של אדמת  : סוג של המגלוטינין המיוצר על ידי נגיף האדמת (MuV).

 מבנה 
ההמגלוטינינים הם חלבונים קטנים הבולטים מפני שטח ממברנת הנגיף כזיזים (spikes) שאורכם כ־135Å וקוטרם כ־30–50Å. כל זיז (spike) מורכב משלוש תת־י חידות מונומריות זהות, ובכך מהווה החלבון הומוטרימר. מונומרים אלה בנויים משני גליקופפטידים, HA1 ו־HA2, המקושרים ביניהם באמצעות שני קשרי דיסולפיד; מהם HA1 המרוחק מהממברנה ו־HA2 הקטן יותר, הסמוך לממברנה. מבנה החלבון מורכב ברובו מסלילי α והוא פוענח באמצעות קריסטלוגרפיית קרני רנטגן, ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית NMR ומיקרוסקופ אלקטרונים קריוגני. בנוסף למבנה הליבה ההומוטרימרי, להמגלוטינינים ארבעה תת־תחומים: תת־ התחום R לקשירת קולטנים, המרוחק מן הממברנה; התת־ תחום הצידי E, המתפקד כאסטראז הורס קולטנים; תת־ תחום האיחוי F; ותת־תחום עיגון לממברנה M. תת־ תחום העיגון לממברנה יוצר שרשראות חלבון אלסטיות המקשרות את ההמגלוטינין אל האקטודומיין .

 מכניזם 
בקפסיד של נגיפי השפעת מסוג A ו־B, ההמגלוטינין מצוי תחילה במצב לא פעיל. רק לאחר ביקוע על־ ידי חלבוני המאכסן, כל מונומר חלבוני של ההומוטרימר עובר שינוי והופך לדימר, המורכב מתת־ היחידות HA1 ו־HA2, המחוברות ביניהן באמצעות קשרי דיסולפיד. תת־היחידה HA1 אחראית לעגינת קפסיד הנגיף אל תא המאכסן באמצעות קשירה לשיירי חומצה סיאלית המצויים על פני תאי מערכת הנשימה של המאכסן. קשירה זו גורמת להפעלת תהליך האנדוציטוזה. לאחר מכן ה־pH במדור האנדוזומלי יורד עקב כניסת פרוטונים, וירידה זו גורמת לשינוי קונפורמציוני בהמגלוטינין (HA), המביא לכך שתת־היחידה HA2 “מתהפכת” כלפי חוץ. תת־היחידה HA2 אחראית לאיחוי ממברנות: היא נקשרת לממברנת האנדוזום ומקרבת בחוזקה את ממברנת קפסיד הנגיף ואת ממברנת האנדוזום זו לזו, עד ליצירת נקב (pore) שדרכו יכול הגנום הנגיפי להיכנס לציטופלזמה של תא המאכסן. מכאן ואילך יכול הנגיף לנצל את המנגנונים התאית של המאכסן לצורך שכפולו והתרבותו.

 צמחים 
פיטוהמגלוטינין (Phytohaemagglutinin, PHA או phytohemagglutinin) הוא לקטין המצוי בצמחים, במיוחד בקטניות מסוימות. PHA מורכב למעשה משני חלבונים קרובים מאוד זה לזה: לוקואגלוטינין (PHA-L) ו־אריתרואגלוטינין (PHA-E). חלבונים אלה גורמים לצימות (אגלוטינציה) של תאי דם: PHA-E גורם לצימות של אריתרוציטים (תאי דם אדומים), ואילו PHA-L גורם לצימות של לויקוציטים (תאי דם לבנים). לפיטוהמגלוטינין יש זיקה לפחמימות, והוא נקשר לאוליגוסכריד מורכב המכיל גלקטוז, N-אצטילגלוקוזאמין ומנוז. PHA מצוי בריכוזים הגבוהים ביותר בשעועית אדומה לא מבושלת (Phaseolus vulgaris), וכן בזן נוסף של Phaseolus vulgaris — שעועית לבנה, הידועה גם בשם קנליני (cannellini). כמו כן הוא מצוי בכמויות נמוכות יותר במיני שעועית ירוקה נפוצים אחרים, כגון שעועית פאבה או בשמה האחר - פול (Vicia faba). לפיטוהמגלוטינין יש מספר השפעות פיזיולוגיות והוא משמש במחקר רפואי; במינונים גבוהים הוא נחשב לרעלן.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

קטגוריה:חלבונים