Лектин, связывающий маннозу

Лектин, связывающий маннозу
Лектин, связывающий маннозу
	; PDB прорисовано на основе 1hup.
Доступные структуры
Доступные структуры
PDB	Поиск ортологов: PDBe, RCSB
Список идентификаторов PDB
Список идентификаторов PDB
	1HUP
Идентификаторы
Символ	MBL2 ; COLEC1; HSMBPC; MBL; MBL2D; MBP; MBP-C; MBP1; MBPD
Внешние ID	OMIM: 154545 MGI: 96924 HomoloGene: 110436 ChEMBL: 1795113 GeneCards: MBL2 Gene
Генная онтология
Генная онтология
Функция	• receptor binding; • protein binding; • mannose binding; • calcium-dependent protein binding;
Компонент клетки	• extracellular region; • collagen trimer; • extracellular space; • cell surface;
Биологический процесс	• complement activation, lectin pathway; • acute-phase response; • complement activation; • complement activation, classical pathway; • response to oxidative stress; • opsonization; • defense response to bacterium; • negative regulation of growth of symbiont in host; • innate immune response; • negative regulation of viral process; • positive regulation of phagocytosis; • defense response to Gram-positive bacterium; • killing by host of symbiont cells;
	Источники: Amigo / QuickGO
Профиль экспрессии РНК
	Больше информации
Ортологи

Лектин, связывающий маннозу (англ. mannose binding lectin, MBL, также белок, связывающий маннозу или маннан, англ. MBP) — важный фактор врождённого иммунитета^[1]^[2]. Маннан — полимер маннозы, кроме него и маннозы MBL способен также связывать некоторые другие углеводы, но с меньшей эффективностью.

Функция

В системе врождённого иммунитета

MBL принадлежит к классу коллектинов суперсемейства Са-зависимых (типа С) лектинов, которые являются рецепторами опознавания паттерна в системе врождённого иммунитета. Собственно MBL опознаёт остатки маннозы, включённые в углеводную оболочку на поверхности многих патогенов бактериального, грибкового и вирусного происхождения, а также некоторых простейших. Связывание MBL приводит к активации лектинового пути активации комплемента.

В частности, MBL может связывать:

патогенные дрожжи, такие как Candida albicans^[3];
вирусы, например, ВИЧ^[4] и вирус гриппа серотипа А^[5];
многие бактерии, включая сальмонеллу и стрептококки;
некоторых паразитов, таких как лейшмания;
SARS-CoV-2 ^[6]^[7] Ключевым механизмом образования сгустков при COVID-19 может быть активация системы комплемента, лектином, связывающим маннозу.

В фагоцитозе отмирающих клеток

Как и все коллектины, MBL связывается на поверхности апоптозных клеток, что облегчает их поглощение фагоцитами^[8].

Мыши с нокаутом обоих генов MBL жизнеспособны, но имеют дефект в устранении отмирающих клеток, что проявляется в заметном замедлении их фагоцитоза в экспериментальных условиях (на 38 %)^[9]. Вместе с тем, отсутствие MBL не подавляет фагоцитоз апоптозных клеток полностью, поскольку в их опсонизации участвуют и другие компоненты системы комплемента.

Структура

Ezekowitz et al. клонировали кДНК, кодирующую MBL, в конце 80-х годов XX века^[10]. Длина кодируемого белка составляет 248 аминокислотных остатков, последовательность гомологична двум MBL мышей на 50 %. Выделены домены: N-концевой (богатый цистеином), коллагеноподобный и связывающий углеводы С-концевой. Последние два домена разделены участком-связкой. Ген MBL состоит из четырёх экзонов, все три домена белка кодируются отдельными экзонами^[11]. Ген расположен на хромосоме 10 (q11.2-q21). Кроме гена MBL2, кодирующего единственный функциональный белок человека, имеется также псевдоген MBL1. Он кодирует нефункциональный полипептид (51 аа), экспрессируемый в печени и гомологичный одному из двух генов MBL других млекопитающих^[12]. Ген MBL1 утратил функциональность в ходе эволюции приматов.

MBL образует олигомеры массой 400—700 кДа, состоящие из субъединиц, каждая из которых содержит три идентичных 32-кДа полипептидных цепи. Для активации комплемента необходимо связывание с патогеном не менее четырёх тримеров^[13].

Примечания

↑ Fraser I. P., Koziel H., Ezekowitz R. A. The serum mannose-binding protein and the macrophage mannose receptor are pattern recognition molecules that link innate and adaptive immunity. (англ.) // Seminars in immunology. — 1998. — Vol. 10, no. 5. — P. 363—372. — doi:10.1006/smim.1998.0141. — PMID 9799711. [исправить]
↑ Worthley D. L., Bardy P. G., Mullighan C. G. Mannose-binding lectin: biology and clinical implications. (англ.) // Internal medicine journal. — 2005. — Vol. 35, no. 9. — P. 548—555. — doi:10.1111/j.1445-5994.2005.00908.x. — PMID 16105157. [исправить]
↑ de Jong M. A., Vriend L. E., Theelen B., Taylor M. E., Fluitsma D., Boekhout T., Geijtenbeek T. B. C-type lectin Langerin is a beta-glucan receptor on human Langerhans cells that recognizes opportunistic and pathogenic fungi. (англ.) // Molecular immunology. — 2010. — Vol. 47, no. 6. — P. 1216—1225. — doi:10.1016/j.molimm.2009.12.016. — PMID 20097424. [исправить]
↑ Ji X., Gewurz H., Spear G. T. Mannose binding lectin (MBL) and HIV. (англ.) // Molecular immunology. — 2005. — Vol. 42, no. 2. — P. 145—152. — doi:10.1016/j.molimm.2004.06.015. — PMID 15488604. [исправить]
↑ Hartley, C. A., Jackson. D. C. & Andera, E. M. (1992) J. Virol. 66, 4356-4363.
↑ Possible blood-clotting mechanism in COVID-19 found (неопр.). Дата обращения: 4 сентября 2020. Архивировано 4 сентября 2020 года.
↑ Eriksson O., Hultström M., Persson B., Lipcsey M., Ekdahl K. N., Nilsson B., Frithiof R. Mannose-Binding Lectin is Associated with Thrombosis and Coagulopathy in Critically Ill COVID-19 Patients. (англ.) // Thrombosis And Haemostasis. — 2020. — 1 September. — doi:10.1055/s-0040-1715835. — PMID 32871607. [исправить]
↑ Ogden C. A., deCathelineau A, Hoffmann P. R., Bratton D., Ghebrehiwet B., Fadok V. A., Henson P. M. C1q and mannose binding lectin engagement of cell surface calreticulin and CD91 initiates macropinocytosis and uptake of apoptotic cells. (англ.) // The Journal of experimental medicine. — 2001. — Vol. 194, no. 6. — P. 781—795. — doi:10.1084/jem.194.6.781. — PMID 11560994. [исправить]
↑ Stuart L. M., Takahashi K., Shi L., Savill J., Ezekowitz R. A. Mannose-binding lectin-deficient mice display defective apoptotic cell clearance but no autoimmune phenotype. (англ.) // Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950). — 2005. — Vol. 174, no. 6. — P. 3220—3226. — PMID 15749852. [исправить]
↑ Ezekowitz R. A., Day L. E., Herman G. A. A human mannose-binding protein is an acute-phase reactant that shares sequence homology with other vertebrate lectins. (англ.) // The Journal of experimental medicine. — 1988. — Vol. 167, no. 3. — P. 1034—1046. — PMID 2450948. [исправить]
↑ Taylor M. E., Brickell P. M., Craig R. K., Summerfield J. A. Structure and evolutionary origin of the gene encoding a human serum mannose-binding protein. (англ.) // The Biochemical journal. — 1989. — Vol. 262, no. 3. — P. 763—771. — PMID 2590164. [исправить]
↑ Guo N., Mogues T., Weremowicz S., Morton C. C., Sastry K. N. The human ortholog of rhesus mannose-binding protein-A gene is an expressed pseudogene that localizes to chromosome 10. (англ.) // Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society. — 1998. — Vol. 9, no. 3. — P. 246—249. — PMID 9501312. [исправить]
↑ Sheriff S., Chang C. Y., Ezekowitz R. A. Human mannose-binding protein carbohydrate recognition domain trimerizes through a triple alpha-helical coiled-coil. (англ.) // Nature structural biology. — 1994. — Vol. 1, no. 11. — P. 789—794. — PMID 7634089. [исправить]

[1] Fraser I. P., Koziel H., Ezekowitz R. A. The serum mannose-binding protein and the macrophage mannose receptor are pattern recognition molecules that link innate and adaptive immunity. (англ.) // Seminars in immunology. — 1998. — Vol. 10, no. 5. — P. 363—372. — doi:10.1006/smim.1998.0141. — PMID 9799711. [исправить]

[2] Worthley D. L., Bardy P. G., Mullighan C. G. Mannose-binding lectin: biology and clinical implications. (англ.) // Internal medicine journal. — 2005. — Vol. 35, no. 9. — P. 548—555. — doi:10.1111/j.1445-5994.2005.00908.x. — PMID 16105157. [исправить]

[3] de Jong M. A., Vriend L. E., Theelen B., Taylor M. E., Fluitsma D., Boekhout T., Geijtenbeek T. B. C-type lectin Langerin is a beta-glucan receptor on human Langerhans cells that recognizes opportunistic and pathogenic fungi. (англ.) // Molecular immunology. — 2010. — Vol. 47, no. 6. — P. 1216—1225. — doi:10.1016/j.molimm.2009.12.016. — PMID 20097424. [исправить]

[4] Ji X., Gewurz H., Spear G. T. Mannose binding lectin (MBL) and HIV. (англ.) // Molecular immunology. — 2005. — Vol. 42, no. 2. — P. 145—152. — doi:10.1016/j.molimm.2004.06.015. — PMID 15488604. [исправить]

[5] Hartley, C. A., Jackson. D. C. & Andera, E. M. (1992) J. Virol. 66, 4356-4363.

[6] Possible blood-clotting mechanism in COVID-19 found (неопр.). Дата обращения: 4 сентября 2020. Архивировано 4 сентября 2020 года.

[7] Eriksson O., Hultström M., Persson B., Lipcsey M., Ekdahl K. N., Nilsson B., Frithiof R. Mannose-Binding Lectin is Associated with Thrombosis and Coagulopathy in Critically Ill COVID-19 Patients. (англ.) // Thrombosis And Haemostasis. — 2020. — 1 September. — doi:10.1055/s-0040-1715835. — PMID 32871607. [исправить]

[pmid"11560994"-8] Ogden C. A., deCathelineau A, Hoffmann P. R., Bratton D., Ghebrehiwet B., Fadok V. A., Henson P. M. C1q and mannose binding lectin engagement of cell surface calreticulin and CD91 initiates macropinocytosis and uptake of apoptotic cells. (англ.) // The Journal of experimental medicine. — 2001. — Vol. 194, no. 6. — P. 781—795. — doi:10.1084/jem.194.6.781. — PMID 11560994. [исправить]

[9] Stuart L. M., Takahashi K., Shi L., Savill J., Ezekowitz R. A. Mannose-binding lectin-deficient mice display defective apoptotic cell clearance but no autoimmune phenotype. (англ.) // Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950). — 2005. — Vol. 174, no. 6. — P. 3220—3226. — PMID 15749852. [исправить]

[10] Ezekowitz R. A., Day L. E., Herman G. A. A human mannose-binding protein is an acute-phase reactant that shares sequence homology with other vertebrate lectins. (англ.) // The Journal of experimental medicine. — 1988. — Vol. 167, no. 3. — P. 1034—1046. — PMID 2450948. [исправить]

[11] Taylor M. E., Brickell P. M., Craig R. K., Summerfield J. A. Structure and evolutionary origin of the gene encoding a human serum mannose-binding protein. (англ.) // The Biochemical journal. — 1989. — Vol. 262, no. 3. — P. 763—771. — PMID 2590164. [исправить]

[12] Guo N., Mogues T., Weremowicz S., Morton C. C., Sastry K. N. The human ortholog of rhesus mannose-binding protein-A gene is an expressed pseudogene that localizes to chromosome 10. (англ.) // Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society. — 1998. — Vol. 9, no. 3. — P. 246—249. — PMID 9501312. [исправить]

[13] Sheriff S., Chang C. Y., Ezekowitz R. A. Human mannose-binding protein carbohydrate recognition domain trimerizes through a triple alpha-helical coiled-coil. (англ.) // Nature structural biology. — 1994. — Vol. 1, no. 11. — P. 789—794. — PMID 7634089. [исправить]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]