Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Bảng 1.2 : Trình tự sắp xếp các axit amin đầu tận cùng N của các chuỗi α ở một số loài rong thuộc chi Eucheuma

Bảng 1.2 : Trình tự sắp xếp các axit amin đầu tận cùng N của các chuỗi α ở một số loài rong thuộc chi Eucheuma

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trọng lượng

(kDa)



Trình tự sắp xếp

(20 axit amin đầu N)



EDA-1



28



GRYTVQNQWGGSSAPWNDAG



EDA-2



28



GRYTVQNQWGGSSAPWNDAG



ESA-1



29



GRYTVQNQWGGSSAPWNDAG



ESA-2



29



GRYTVQNQWGGSSAPWNDAG



EAA-1



29



GRYTVQNQWGGSSAPWNDAG



EAA-2



29



GRYTVKNQWGGSSAPWNDAG



EAA-3



29



GRYTVKNQWGGSSAPWNDAG



ECA-1



29



GRYTVQNQWGGSSAPWNDAG



ECA-2



29



GRYTVQNQWGGSSAPWNDAG



Lồi



E. denticulatum



E. serra



E. amakusaensis



E. cottonii



Trên cơ sở của nhiều dẫn liệu khoa học về cấu trúc bậc nhất của các phân tử

lectin, Lis và Sharon (1986) cho rằng: Các lồi càng có quan hệ họ hàng càng gần gũi

thì cấu trúc bậc nhất của phân tử lectin càng giống nhau nhiều hơn. Có thể đây là một

dấu hiệu để phân loại sinh vật ở mức độ phân tử.

Có khá nhiều cơng trình đã chỉ ra rằng hầu hết các dạng lectin từ rong biển

được cấu tạo từ một mạch polypeptide. Chỉ một số ít lectin có cấu tạo từ hai mạch

polypeptide trở lên, mỗi mạch polypeptide tạo thành một tiểu đơn vị, các tiểu đơn vị

này có khối lượng phân tử giống nhau hoặc khác nhau. Ví dụ như lectin từ rong đỏ

Vidalia obtusiloba có cấu trúc dimer, trọng lượng của 2 chuỗi polypeptide lần lượt là

59,6 và 15,2 Da, trong khi đó lectin từ rong xanh Codium fragile lại có cấu tạo

tetramer với khối lượng mỗi đơn phân đều là 15000 Da.

Về cơ chế hoạt động của lectin từ rong biển nói riêng đến sinh vật tự nhiên nói

chung, các nhà khoa học đều thống nhất như sau: “Các trung tâm hoạt động của các

phân tử lectin đều có khả năng liên kết các gốc đường trong các thụ thể tiếp nhận

(receptor) trên bề mặt màng tế bào. Các liên kết sẽ được hình thành giữa các receptor

24



trên bề mặt màng tế bào với các trung tâm hoạt động của lectin. Nhờ các liên kết này

mà lectin đã kết dính các tế bào, tạo nên hiện tượng ngưng kết tế bào.

Các dạng lectin khác nhau, khả năng liên kết với các receptor trên bề mặt tế bào

cũng khác nhau. Giống như enzyme, trung tâm hoạt động của lectin chỉ hoạt động khi

nó nằm trong một chỉnh thể thống nhất, hồn chỉnh của cấu trúc phân tử. Bất kỳ một

tác nhân nào phá vỡ cấu trúc phân tử lectin cũng đều làm giảm hoặc mất khả năng hoạt

động của trung tâm này. Chính vì vậy, hoạt độ của lectin phụ thuộc chặt chẽ vào một

1.3.3



số tác nhân lý hóa của mơi trường” [8].

Một số tính chất lý, hóa và sinh học của lectin từ rong biển

 Tính tan và kết tủa

Cũng giống như lectin từ thực vật bậc cao hay động vật, lectin từ rong biển hòa

tan được trong nước nhưng chúng dễ tan hơn trong các dung dịch muối lỗng. Lectin

có bản chất là protein nên chúng dễ bị kết tủa bởi một số tác nhân lý hóa của mơi

trường như: tác dụng của ethanol, acetone, của một số muối trung tính ở nồng độ cao

đặc biệt là ammonium sunphate.







Sự tương tác của lectin từ rong biển với các loại đường và dẫn xuất của lecin

Qua các thí nghiệm về khả năng liên kết với các loại đường ở lectin được tách

chiết từ rong biển, người ta nhận thấy lectin từ rong biển ít liên kết với các loại đường

đơn hay đường đa như ở thực vật bậc cao hay động vật mà ngược lại nó liên kết với

các glycoprotein dạng N-glycan hay O-glycan như: porcine stomach mucin,

lactotransferrin, asialofetuin….

Phương pháp xác định sự tương tác giữa đường và lectin đang được sử dụng

hiện nay là xác định hoạt độ ngưng kết hồng cầu của lectin khi có mặt một loại đường

nào đó. Trường hợp hoạt độ lectin giảm hoặc mất hồn tồn chứng tỏ đường đã kìm

hãm hoạt tính lectin. Ngược lại, hoạt độ lectin vẫn ổn định chứng tỏ đường khơng ức

chế.

Có thể nói rằng cơ chế của sự tương tác với đường của lectin vẫn còn khá phức

tạp. Mặc dù vậy, đặc tính này có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong các nghiên cứu về

lectin. Với các lectin tương tác đặc hiệu với một loại glycoprotein nào đó thì có thể sử

dụng lectin này để nghiên cứu sâu cấu trúc màng tế bào có mặt glycoprotein đó. Một

số nhà khoa học cũng đã sử dụng lectin tương tác đặc hiệu với glycoprotein để xác

định kháng nguyên trên bề mặt màng tế bào hồng cầu. Gần đây, dựa vào các loại

25



đường ức chế đặc hiệu hoạt độ lectin mà người ta đã sử dụng chúng để tinh chế nhiều

loại lectin bằng sắc ký ái lực và hơn nữa người ta cũng sử dụng cột ái lực lectin để tinh

chế và nghiên cứu nhiều loại glycoprotein có chức năng sinh học.

 Khả năng gây ngưng kết tế bào

Loại tế bào dễ bị lectin làm ngưng kết là các tế bào hồng cầu của động vật và

người. Đây là dấu hiệu đặc trưng nhất để nhận biết lectin. Số lượng lectin có khả năng

ngưng kết hồng cầu chỉ duy nhất của một nhóm máu là rất ít vì chúng đồng thời có thể

gây ngưng kết với nhiều loại hồng cầu như: thỏ, cừu, gà, dê hay ngựa…. Theo tác giả

Allen và Billantine, trong hơn 800 dạng lectin được nghiên cứu thì chỉ có 90 lồi chứa

lectin đặc hiệu nhóm máu, 711 lồi chứa lectin khơng đặc hiệu nhóm máu. Lectin từ

rong biển Ptilota plumosa ngưng kết đặc hiệu với nhóm máu B, trong khi lectin từ

rong Codium fragile chỉ ngưng kết hồng cầu máu A đã xử lý papain mà không thể

ngưng kết với các nhóm máu khác của người như O, B hay AB [50]. Các lectin đặc

hiệu nhóm máu này có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng.

Theo Sharon (1989), lectin không những gây ngưng kết tế bào hồng cầu người

và động vật mà còn có khả năng gây ngưng kết tế bào của vi sinh vật và một số dạng

tế bào khác như: tế bào giao tử, tế bào khối u, tế bào ung thư hay các tế bào phôi….

 Ảnh hưởng của một số yếu tố đến hoạt độ của lectin

• Ảnh hưởng của pH

Mỗi dạng lectin thường có pH thích hợp với hoạt độ của nó, đó là giá trị pH mà

ở đó hoạt độ lectin mạnh nhất hoặc duy trì ở trạng thái ổn định. Ở pH vùng axit và

kiềm mạnh, hoạt độ lectin giảm hoặc mất hoàn toàn. So với lectin từ thực vật bậc cao

hay động vật, lectin từ rong biển có khoảng pH thích hợp rất rộng, hầu hết từ pH từ 5

đến 9, đặc biệt có một số loại rong như B. composite, D. versluysii hay V. fastigiata

không bị giảm hoạt độ trong khoảng pH từ 3-9.

Ảnh hưởng của nhiệt độ mơi trường

Lectin có bản chất là protein và glycoprotein nên nhiệt độ có ảnh hưởng đến





hoạt độ của chúng. Ở nhiệt độ thấp, hoạt độ lectin giảm. Nhiệt độ tăng dần lên, hoạt độ

lectin cũng tăng lên và đạt cực đại ở nhiệt độ thích hợp. Hầu hết các lectin đều bị mất

hoạt độ ở nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ cao, protein lectin bị biến tính khơng thuận nghịch.

Hiện tượng sốc nhiệt cũng có thể làm mất hoạt độ lectin.

So với lectin từ thực vật bậc cao hay động vật, hoạt độ của lectin từ rong biển

khá ổn định với mức nhiệt độ khá cao. Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt

26



tính ngưng kết hồng cầu của lectin từ rong Pterocladiella capillacea cho thấy, hoạt độ

vẫn ổn định ở mức 600C trong 30 phút, 50% hoạt độ chỉ bị mất đi sau 30 phút ở mức

nhiệt là 700C và mất hoàn toàn ở 80 0C sau 10 phút [57]. Thí nghiệm này cũng có kết

quả tương đồng với nhiều nghiên cứu của các tác giả khác khi khảo sát sự ảnh hưởng

của nhiệt độ đến hoạt tính ngưng kết hồng cầu của lectin từ rong biển.

• Ảnh hưởng của một số nhân tố khác

Enzyme có khả năng làm tăng hoạt độ lectin. Trong nhiều thí nghiệm, các hồng

cầu được xử lý bằng các enzyme như trypsin, chimotrypsin, papain… thì chúng dễ bị

lectin làm ngưng kết. Ví dụ, khi xử lý hồng cầu nhóm máu O bằng papain thì hoạt độ

của lectin từ dòng rong xanh Ulva lactuca tăng lên 7-8 lần. Sở dĩ có hiện tượng này là

vì khi hồng cầu xử lý với enzyme thì chính enzyme đã thủy phân giới hạn một số

protein trên bề mặt tế bào hồng cầu, làm phơi ra các nhóm carbohydrate của nó, vì vậy

lectin dễ dàng gắn kết vào màng tế bào hồng cầu hơn, dẫn đến hoạt độ lectin tăng lên.

1.4 ỨNG DỤNG CỦA LECTIN TỪ RONG BIỂN

Lectin từ rong biển đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực

khác nhau của đời sống. Các ứng dụng đó có thể được tóm tắt như sau:

 Lectin trong huyết học

Sử dụng lectin để phân loại nhóm máu là ứng dụng sớm nhất và đến nay vẫn

còn được áp dụng rộng rãi. Phương pháp xác định nhóm máu bằng lectin cho kết quả

nhanh, chính xác mà không cần dùng huyết thanh mẫu. Tuy nhiên, phương pháp này

đòi hỏi lectin phải tinh khiết và có tính đặc hiệu cao.

Việc sử dụng lectin từ rong biển để xác định nhóm máu cũng đã được sử dụng

trong nhiều năm nay. Lectin từ rong Ptilota plumose gây ngưng kết đặc hiệu với nhóm

máu B, trong khi lectin từ rong Codium fragile chỉ ngưng kết với hồng cầu máu A đã

xử lý papain mà khơng thể ngưng kết với các nhóm máu khác như A, B, O hay AB.

 Lectin trong tế bào học

Lectin được sử dụng như một công cụ hữu hiệu để nghiên cứu cấu trúc màng tế

bào và những biến đổi trên bề mặt màng tế bào trong q trình biệt hóa bệnh lý thơng

qua sự thay đổi thành phần carbohydrate trên bề mặt tế bào.

Năm 1988, lectin được tinh sạch từ Codium tomentosum được sử dụng như một

cơng cụ để phát hiện sự có mặt của nhiều loại glycoprotein khác nhau mà phần lớn là

N-acetyl-glucosamine.

 Lectin trong thuốc bảo vệ thực vật và ngũ cốc

Lectin mà đặc biệt là lectin từ rong biển có khả năng kháng lại nhiều loại sâu bọ

và cơn trùng có hại cho cây trồng vì chúng có khả năng liên kết với glycoprotein

27



đường ruột và phá vỡ cơ chế tự phục hồi của enzyme đường ruột dẫn đến côn trùng tự

chết.



Bảng 1.3: Nguồn lectin từ rong biển có khả năng diệt cơn trùng



Nguồn lectin



Gracilaria cornea

(rong Đỏ)



Loại côn trùng



Ảnh hưởng

Làm côn trùng chậm phát triển,



Boophilus microplus



giảm trọng lượng trứng và lượng

trứng nở thành con…



Gracilaria ornate



Callosobruchus



(rong Đỏ)



maculatus



Làm côn trùng chậm phát triển…



 Lectin trong y học



Lectin có tiềm năng rất lớn trong nhiều lĩnh vực. Lectin được sử dụng như một

cơng cụ chẩn đốn có hiệu quả. Dựa vào khả năng phân biệt và ức chế sự phát triển

của một số vi sinh vật, lectin từ rong biển được sử dụng kết hợp với các xét nghiệm

thông thường khác để nâng cao giá trị chẩn đoán và điều trị bệnh trên sinh vật biển.

Dịch chiết lectin từ rong Eucheua serra và Galaxaura marginata ức chế sự phát triển

của vi khuẩn biển gây hại cho cá là Vibrio pelagius và Vobrio vulnificus, 2 loại vi

khuẩn này gây bệnh ở cá. Lectin từ một số loài rong nâu như Fucus vesiculosus,

Dictyopteris membranacea, Fucus serratus…có khả năng gây ngưng kết và ức chế sự

phát triển của các chủng nấm nhầy gây bệnh như Candida guilliermondi.

Lectin từ một số loài rong đỏ như Eucheuma serra, Oscillatoria agardhii hay

Griffithsia sp. Có khả năng liên kết đặc hiệu với glycoprotein manose N-glycan ở nồng

độ rất thấp, đây là những glycoprotein có mặt chủ yếu trên bề mặt của màng tế bào

HIV, do đó có thể kìm hãm hiện tượng nhiễm HIV và hạn chế được khả năng mắc

bệnh.

Như vậy có thể thấy, lectin đã và đang được nghiên cứu để sử dụng trong chuẩn

đoán các bệnh truyền nhiễm và rối loạn trao đổi chất, trong nghiên cứu sinh học và



28



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Bảng 1.2 : Trình tự sắp xếp các axit amin đầu tận cùng N của các chuỗi α ở một số loài rong thuộc chi Eucheuma

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×