stringtranslate.com

Сиалил-Льюис X

Сиалил Льюис X (sLeX) , также известный как кластер дифференцировки 15s ( CD15s ) или стадиально-специфический эмбриональный антиген 1 ( SSEA-1 ), представляет собой тетрасахаридный углевод , который обычно прикрепляется к O- гликанам на поверхности клеток. Известно, что он играет жизненно важную роль в процессах распознавания от клетки к клетке. Это также средство, с помощью которого яйцеклетка привлекает сперматозоиды; сначала прилипает к ней, затем связывается с ней и в конечном итоге образует зиготу.

Сиалил-Льюис X также является одним из важнейших антигенов группы крови и отображается на конце гликолипидов, которые присутствуют на поверхности клеток. Детерминанта сиалил-Льюис X , углеводная структура лиганда E- селектина , конститутивно экспрессируется на гранулоцитах и ​​моноцитах и ​​опосредует воспалительную экстравазацию этих клеток. Покоящиеся Т- и В- лимфоциты лишены его экспрессии и индуцируются к сильной экспрессии сиалил-Льюис X при активации. Детерминанта сиалил-Льюис X экспрессируется преимущественно на активированных клетках Th 1 , но не на клетках Th 2 .

Структура

Сиалил-Льюис X — это тетрасахарид, состоящий из сиаловой кислоты , фукозы и N -ацетиллактозамина . Его систематическое название — 5-ацетилнейраминил-(2-3)-галактозил-(1-4)-(фукопиранозил-(1-3))- N- ацетилглюкозамин (Neu5Acα2-3Galβ1-4[Fucα1-3]GlcNAcβ). У людей [1] [2] он синтезируется четырьмя фукозилтрансферазами : FUT3 , FUT5 , FUT6 и FUT7 . Три других фермента семейства сиалилтрансфераз , ST3GAL3 , ST3GAL4 и ST3GAL6, участвуют в синтезе предшественника сиалил-Льюис X. [2]

Функция

Лейкоцитарное возвращение

Sialyl-Lewis X важен для связывания и прокатывания лейкоцитов. Лейкоциты перемещаются по кровотоку, а затем прикрепляются к эндотелиальной стенке и прокатываются по эндотелию перед потенциальным выходом в ткань. Sialyl-Lewis X является необходимым партнером для трех селектинов, которые связывают лейкоциты и эндотелиальные клетки. Когда сиалил-Lewis X является частью O-гликана и прикреплен к CD34, он может затем связываться с L-селектином. Для связывания с L-селектином сиалил-Lewis X должен пройти сульфатирование. Для связывания сиалил-Льюис X с P-селектином O-связанный гликан вблизи N-конца гликопротеинового лиганда-1 P-селектина (PSGL-1) модифицируется сиалил-Льюис X и в сочетании с близлежащими остатками тирозина, модифицированными сульфатом, образует связывающий контакт для P-селектина. Для связывания сиалил-Льюис X с E-селектином он может быть частью либо N-связанного, либо O-связанного гликана, прикрепленного к гликопротеинам клеточной поверхности, таким как PSGL-1, CD43 или CD44. Это опосредованное сиалил-Льюис X связывание с селектинами позволяет циркулирующим лейкоцитам прилипать и катиться по эндотелиальным клеткам, выстилающим кровеносные сосуды, тем самым позволяя лейкоцитам накапливаться в месте сосудистого воспаления.

Оплодотворение

Sialyl-Lewis X позволяет сперматозоиду распознавать и оплодотворять яйцеклетку. Для того чтобы произошло оплодотворение, человеческая сперма должна связаться с zona pellucida (ZP), полупрозрачной матрицей, покрывающей человеческую яйцеклетку, состоящую из четырех гликопротеинов — ZP1, 2, 3 и 4, — и пройти через матрицу, чтобы слиться с ооцитом. [3] Человеческая ZP покрыта плотными N- и O-гликанами, которые заканчиваются последовательностью сиалил-Lewis X. [ 4] Анализ гемизоны, который оценивает связывание сперматозоидов с ZP путем подсчета количества сперматозоидов, связанных с полусферами разделенных пополам неживых человеческих яйцеклеток in vitro , показывает, что 0,5 мМ сиалил-Lewis X ингибирует связывание сперматозоидов с ZP на 63%. [4] Более того, добавление очищенных и солюбилизированных ZP3 или ZP4 из человеческого ооцита дозозависимо ингибирует связывание сперматозоида с ZP в анализе гемизоны. [5] Такие данные свидетельствуют о том, что ранние этапы связывания человеческого сперматозоида с яйцеклеткой могут быть опосредованы лектинами для сиалил-Льюис X, присутствующими в человеческой сперме.

Клиническое значение

Дефицит адгезии лейкоцитов

Дефектный синтез антигена сиалил-Льюис X приводит к иммунодефициту ( дефицит адгезии лейкоцитов 2 типа). Дефектный синтез может быть вызван потерей фукозилтрансферазы, что нарушает гликозилирование гликосфинголипида. Сиалил-Льюис X исследуется для обнаружения и лечения иммунных расстройств из-за его присутствия на лейкоцитах.

Рак крови

Сиалил-Льюис X опосредует фагоцитоз и хемотаксис , обнаружен в нейтрофилах; [6] он экспрессируется клетками, присутствующими при болезни Ходжкина, некоторых В-клеточных хронических лимфоцитарных лейкозах, острых лимфобластных лейкозах и большинстве острых нелимфоцитарных лейкозов. CD15 присутствует почти на всех клетках Рида-Штернберга , включая их редкие мононуклеарные варианты, и, как таковой, может использоваться в иммуногистохимии для выявления наличия таких клеток в биопсиях. Наличие этих клеток является диагностическим признаком лимфомы Ходжкина . Клетки Рида-Штернберга демонстрируют характерный паттерн сиалил-Льюис X- позитивности с мембранным окрашиванием в сочетании с окрашиванием аппарата Гольджи . Иммуногистохимические панели для диагностики болезни Ходжкина обычно используют CD15 вместе с CD30 и CD45 ; последний не окрашивает клетки Рида-Штернберга, но окрашивает почти все другие лимфоидные клетки. Сиалил-Льюис X также присутствует примерно в 50% клеток аденокарциномы и может использоваться для дифференциации таких состояний от мезотелиомы , которая обычно отрицательна. [7]

Метастазы рака

Sialyl-Lewis X играет важную роль в метастазах рака, способствуя экстравазации раковых клеток из кровотока, когда они перемещаются по телу. Его экспрессия связана со стадией опухоли, рецидивом и общей выживаемостью пациента. [8] Поэтому сиалил Lewis X используется в качестве мишени в исследованиях по борьбе с опухолями и ростом раковых клеток. Часто наблюдается повышенная экспрессия сиалил-Lewis X на раковых клетках, и он обнаруживается как на N-гликанах, так и на O-гликанах. Sialyl-Lewis X исследуется с маркерами CD, чтобы найти новые способы создания биосенсоров для раковых клеток. Он также используется новыми способами для нацеливания раковых клеток специально для лечения рака.

Экстракорпоральное оплодотворение

Сиалил-Льюис X используется для повышения показателей оплодотворения яйцеклеток у женщин путем покрытия яйцеклеток сиалилом- Льюисом X.

Иммунитет и воспаление

Sialyl-Lewis X играет ключевую роль в воспалительном ответе и может использоваться для усиления реакции лейкоцитов на инфекции. Sialyl-Lewis X также является антигеном, ассоциированным с воспалением на клетках печени. Он сверхэкспрессируется на больных клетках печени и может использоваться как способ выявления заболевания печени у пациента.

Связывание коронавируса MERS

В июне 2019 года, до начала пандемии COVID-19 , было обнаружено, что рецептор сульфатированного сиалил-Льюис X- олигосахарида (особенно со связями α2,3) является предпочтительным местом связывания как у людей, так и у одногорбых верблюдов для коронавируса, вызывающего ближневосточный респираторный синдром ( MERS ), шестого описанного коронавируса. [9] [10]

История

Термин «Льюис» в названии происходит от семьи людей с несовместимостью эритроцитов. Исследования, проведенные на эритроцитах этих людей, привели к открытию сиалил-Льюис X. Сиалил-Льюис X — важный антиген эритроцитов, присутствующий на гликолипидах плазматической мембраны клетки.

Его локализация на поверхности клеток привела к его альтернативной номенклатуре как кластера дифференциации . Кластеры дифференциации — это система наименований, разработанная в 1982 году для классификации антигенов клеточной поверхности на лейкоцитах, идентифицированных с помощью моноклональных антител . Сиалил-Льюис X получил название CD15.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ de Vries, T.; Knegtel, RM; Holmes, EH; Macher, BA (октябрь 2001 г.). «Фукозилтрансферазы: исследования структуры/функции». Glycobiology . 11 (10): 119R–128R. doi : 10.1093/glycob/11.10.119r . ISSN  0959-6658. PMID  11588153.
  2. ^ ab Trinchera, Marco; Aronica, Adele; Dall'Olio, Fabio (2017-02-23). ​​"Лиганды селектина Sialyl-Lewis a и Sialyl-Lewis x при раке желудочно-кишечного тракта". Biology . 6 (1): 16. doi : 10.3390/biology6010016 . ISSN  2079-7737. PMC 5372009 . PMID  28241499. 
  3. ^ Кларк, ГФ (2013). «Роль распознавания углеводов во время связывания сперматозоида с яйцеклеткой человека». Репродукция человека . 28 (3): 566–577. doi : 10.1093/humrep/des447 . PMID  23315069.
  4. ^ ab Pang, Poh-Choo; Chiu, Philip CN; et al. (18 августа 2011 г.). «Связывание сперматозоидов человека опосредовано олигосахаридом сиалил-Льюискса в блестящей оболочке». Science . 333 (6050): 1761–1764. Bibcode :2011Sci...333.1761P. doi :10.1126/science.1207438. hdl : 10044/1/15584 . PMID  21852454. S2CID  23610213.
  5. ^ Chiu, PCN; Wong, BST; Chung, M. -K.; Lam, KKW; Pang, RTK; Lee, K. -F.; Sumitro, SB; Gupta, SK; Yeung, WSB (2008). «Влияние нативных человеческих гликопротеинов 3 и 4 Zona Pellucida на реакцию акросомы и связывание Zona Pellucida сперматозоидов человека». Biology of Reproduction . 79 (5): 869–877. doi : 10.1095/biolreprod.108.069344 . PMID  18667750.
  6. ^ Керр МА, Стокс СК (ноябрь 1992 г.). «Роль углеводов, связанных с CD15-(Le(X)) в адгезии нейтрофилов». Histochem. J . 24 (11): 811–26. doi :10.1007/BF01046353. PMID  1362195. S2CID  8602651.
  7. ^ Леонг, Энтони SY; Купер, Кумарасон; Леонг, Ф Джоэл WM (2003). Руководство по диагностической цитологии (2-е изд.). Greenwich Medical Media, Ltd. стр. 83–84. ISBN 1-84110-100-1.
  8. ^ Лян, Цзинь-сяо; Лян, Юн; Гао, Вэй (2016-05-24). «Клинико-патологическое и прогностическое значение сверхэкспрессии сиалила Льюис X у пациентов с раком: метаанализ». OncoTargets and Therapy . 9 : 3113–3125. doi : 10.2147/OTT.S102389 . ISSN  1178-6930. PMC 4888715. PMID  27307752 . 
  9. ^ Торторичи, М. Алехандра; Уоллс, Александра К.; Ланг, Ифэй; Ван, Чунянь; Ли, Зеши; Керхейс, Даниэль; Бунс, Герт-Ян; Босх, Беренд-Ян; Рей, Феликс А.; де Гроот, Рауль Дж.; Вислер, Дэвид (июнь 2019 г.). «Структурная основа прикрепления коронавируса человека к рецепторам сиаловой кислоты». Структурная и молекулярная биология природы . 26 (6): 481–489. дои : 10.1038/s41594-019-0233-y. ПМК 6554059 . ПМИД  31160783. 
  10. ^ Ли, Вэньтао; Хулсвит, Рубен Дж.Г.; Виджаджа, Айви; Радж, В. Сталин; Макбрайд, Райан; Пэн, Вэньцзе; Видагдо, В.; Торторичи, М. Алехандра; Дирен, Бренда ван; Ланг, Ифэй; Лент, Ян В.М. Ван; Полсон, Джеймс С.; Хаан, Корнелис AM де; Гроот, Рауль Дж. де; Куппевельд, Фрэнк Дж. М. Ван; Хаагманс, Барт Л.; Босх, Беренд-Ян (3 октября 2017 г.). «Идентификация функции связывания сиаловой кислоты для гликопротеина коронавируса ближневосточного респираторного синдрома». Труды Национальной академии наук . 114 (40): Е8508–Е8517. Бибкод : 2017PNAS..114E8508L. doi : 10.1073/pnas.1712592114 . PMC 5635925. PMID 28923942.  S2CID 20912646  . 

Дальнейшее чтение