红藻凝集素的分离纯化及特性研究

凝集素在⽣物分⼦分离提取中的应⽤

植物凝集素最早发现于1888年，Stillmark在蓖⿇(Ricinus communis L．)籽萃取物中发现了⼀种细胞凝集因⼦，它具有凝集红细胞的作⽤。它是⼀类具有特异糖结合活性的蛋⽩，具有⼀个或多个可以与单糖或寡糖特异可逆结合的⾮催化结构域。

植物凝集素对真菌的抗⽣效应可能与它特异结合暴露于真菌细胞壁表⾯的糖复合物并导致真菌细胞壁及菌体结构形态改变有关，凝集素可与真菌表⾯的葡聚糖、半乳糖、⽢露糖等多糖结合，⼲扰真菌细胞壁的合成，影响其细胞的正常代谢。

凝集素（Lectin）是指⼀种从各种植物，⽆脊椎动物和⾼等动物中提纯的糖蛋⽩或结合糖的蛋⽩，因其能凝集红⾎球（含⾎型物质），故名凝集素凝集素最⼤的特点在于它们能识别糖蛋⽩和糖肽中，特别是细胞膜中复杂的碳⽔化合物结构，即细胞膜表⾯的碳脂化合物决定簇。⼀种凝集素具有对某⼀种特异性糖基专⼀性结合的能⼒，如⼑⾖素与α—D—吡喃糖基⽢露糖（α—D—Mannopyranosy）结合；麦芽素与N—⼄酰糖胺（N—acetyl glucosamine）结合；菜⾖凝集素与N—⼄酰乳糖胺结合（见本章表6—1）。因此，凝集素可以作为⼀种探针来研究细胞膜上特定的糖基。另⼀⽅⾯，凝集素具有多价结合能⼒，能与荧光素、⽣物素、酶、胶体⾦和铁蛋⽩等⽰踪物结合，从⽽在光镜与/或电镜⽔平显⽰其结合部位。

凝集素可为荧光素、酶和⽣物素等所标记，分别进⾏下列染⾊法：

直接法

标记物直接标记在凝集素上，使之直接与切⽚中的相应糖蛋⽩或糖脂相结合。

直接法的优点是简便，⽬前商品⽤的凝集素药盒已能购得。但灵敏性不够⾼。

间接法将凝集素直接与切⽚中的相应糖基结合，⽽将标记物结合在抗凝集素

凝集素受体表达

抗体上

间接法较直接法和直接法敏感性⾼5～10倍或更多⼀些，但必须购买或⾃制抗凝集素抗体。

糖—凝集素—糖法

本法是利⽤过量的凝集素与组织切⽚中特定的糖基相结合。经冲洗后，凝集素上还存在未被占⽤的结合部位，将这些部位与有过氧化物酶标记的特异性糖基相结合，形成⼀个三明治样的糖—凝集素—糖的结合物。

藻类中植物激素的分离、纯化和测定

摘要 高等植物中的激素研究取得了大量成就，而藻类中植物激素的研究远远落后于高等植物，制约了人们对海洋植物资源的开发和利用。本文针对藻类中五种主要的植物激素（生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯）的分离、纯化及测定方法的研究状况经行概述。

关键词 藻类；植物激素；分离；纯化；测定

中图分类号 Q946 文献标识码 A 文章编号

1673-9671-(2012)082-0222-02

藻类中激素的深入研究是从上世纪七十年代才开始的，起步和研究水平都远远落后于高等植物，制约了人们对海洋植物资源的开发和利用，因此研究藻类中个的植物激素显得尤为重要。迄今为止，已有的研究表明，藻类中植物激素的情况十分复杂，高等植物中已经确定的激素有些可能在藻类中仍起激素作用，有些则不起作用。某些藻类还可能会以自己特有的激素来调节其生长和发育。目前可靠的激素分析技术，如：GC-MS、NMR等已经建立。在生物试法的基础上，经气相色谱或高压液相色谱的分离、纯化，再通过GC-MS等后续检测技术的分析检测，可以确定活性物质的化学结构，从而可以确定被检测物与已知激素的关系，或进一步分析其激素性质。本文综合当前国内外对藻类植物激素分离、纯化及鉴定的研究进展情况，对其研究状况做一较全面的概述。

1 藻类中的植物激素

广义的植物激素的定义是指任何浓度上低于营养物质而能影响生长发育的化学物质。目前已经广泛公认的植物激素有五大类，分别是生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、脱落酸类和乙烯。这些激素协同作用，调节植物体各部分的生长速率和不同组织器官的分化，控制生殖过程，还能使成熟的植物对环境变化做出反应。但因为藻类中的植物激素含量普遍较陆地高等植物低，所以对前者的研究远不如后者系统和充分。

1.1 生长素类

最早在海藻中发现生长素的是Van Der Weiij，他用标准燕麦弯曲法在大泡法囊藻（Valonia macrophysa）的细胞壁和原生质中发现有极低浓度的生长素，但不能排除检测到的生长素是由附着于海藻上的微生物产生的。1940年，Thirmann和Scoog发现生长素在植物组织中以多种化学形式存在，但最可能的活性形式是IAA。IAA能在植物中起到快速的反应（如使细胞增长），也能起到长期的反应（如细胞分裂和分化）。后来，随着分离技术的发展和研究的深入，陆续又有一些生长素被鉴定出来。

植物凝集素的研究进展

作者：韩红艳，杜俊杰

来源：《果树资源学报》2022年第06期

摘要：凝集素（lectin）是一类普遍存在的蛋白质，能与特定的碳水化合物可逆结合，从而作为糖编码的阅读器。概述了植物凝集素的研究起源与分类，结合课题组对欧李凝集素的研究，阐述了凝集素的基本属性及功能，介绍了几种典型植物凝集素的生物学功能与应用，并在此基础上对植物凝集素在医学和农业领域的研究前景进行了展望。

关键词：植物凝集素；糖结合特异性；生物学功能

文章编号：2096-8108（2022）06-0001-06中图分类号：S432.23文献标识码：A

Research Progress of Plant Lectins

HAN Hongyan1，DU Junjie2*

（1.Jinzhong University，Yuci 030019，China；2.Shanxi Agricultural University，Taigu

030801，China）

Abstract：Lectins are ubiquitous proteins that bind reversibly to specific carbohydrates，

thereby acting as sugar-encoded readers. In this paper， the research origin and classification of plant

lectins were summarized， and the basic properties and functions of lectins were described based on

the research of Cerasus humilis lectin in our group， and the biological functions and applications of

内容提要

分别从二种微藻一紫球藻和海水小球藻中分离纯化多糖、凝集素和抗

菌蛋白，并对它们的一些特性进行了研究，结果如下：１．紫球藻凝集素（ＰＣＬ）是一种分子量为３２．５ｋＩ）～３９．６ｋＤ的糖蛋白，分

子中含有２８．４％的中性糖。在氨基酸组成中，缬氨酸的含量最高，其次是谷

氨酸与甘氨酸，不含蛋氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸。ＰＣＬ能凝集兔和猪

的红细胞，能凝集４种单细胞藻类，还能够凝集中华根霉和甘薯薯瘟病病原

菌以及经热处理的枯草芽孢杆菌和啤酒酵母。ＰＣＬ的凝血活性可被某些单糖

或二糖及胃粘蛋白所抑制，对热敏感，对酸碱处理有较好的稳定性，Ｃａ２＋、

Ｍｎ２＋、Ｚｎ２＋能激活其被ＥＤＴＡ．Ｎａ２所抑制的活性。

２．海水小球藻凝集素（ＣＰＬ）是一种分子量为６３．９ｋＤ～７０．３ｋＤ的糖蛋白，分子中含有１０．８％的中性糖。在氨基酸组成中，甘氨酸的含量最高，其

次是谷氨酸与天冬氮酸，不含脯氨酸。ＣＰＬ能凝集兔、山羊、鸡和猪的红细

胞，能凝集５种单细胞藻类，还能够凝集大肠杆菌、甘薯薯瘟病病原菌、稻

瘟病病原菌以及经热处理的变形杆菌。ＣＰＬ的凝血活性能被某些单糖或二糖

所抑制，对热、酸碱处理有较好的稳定性，Ｃａ２＋、Ｍｎ２＋、ｚｎ２＋能激活其被ＥＤＴＡ－Ｎａ２所抑制的活性。

３．从紫球藻中得到一种抗菌蛋白，在ＳＤＳ—ＰＡＧＥ上显示２条带，分子量分别为２１ｋＤ与３０ｋＤ，氨基酸组成分析表明，此抗菌蛋白含１７种氨基酸，

尤富含谷氨酸、甘氨酸与天冬氨酸。纯化的蛋白对产黄青霉和甘蔗黑穗病病

原菌有较强的抑制作用，对枯草杆菌和藤黄八叠球菌也有抑制作用，抗菌活

性与温度变化有关。

４．从海水小球藻中得到一种抗菌蛋白，在ＳＤＳ．ＰＡＧＥ上显示２条带，分子量分别为６１ｋＤ与７０

ｋＤ，氨基酸组成分析表明，此抗菌蛋白含１７种氨基酸，谷氨酸的含量最高，其次为甘氨酸与天冬氨酸，胱氨酸的含量最低。纯

化的蛋白对产黄青霉和中华根霉有较强的抑制作用，对金黄色葡萄球菌和肠

炎病原菌也有抑制作用。二种微藻抗菌蛋白抗真菌活性比抗细菌活性大。