C-型凝集素
C-型凝集素
C-型凝集素(C-type Lectins)是一類可以和糖類結合的蛋白質。
C型凝集素是一類含有鈣離子(Ca2+)依賴糖識別域(Carbonhydraterecognition domain,CRD)的蛋白超家族,是固有免疫系統中的重要模式識別受體(Pattern-recognition receptor,PRR)。它們區別於其他類型的凝集素是在於它們含有大約120個氨基酸序列的鈣依賴型的糖類識別區域(carbohydrate recognition domain,CRD)。大多數C型凝集素主要分佈於肝胰腺和血細胞中;於肝胰腺中高表達的C型凝集素更傾向於組織特異性分佈,而於其他組織中高表達的C型凝集素更傾向於廣泛分佈。
CLEC4M(C-type lectin domain family 4, member M)CLEC7A(C-type lectin domain family 7, member A)CLEC1B(C-type lectin domain family 1, member B)CLEC11A(C-type lectin domain family 11, member A)CLEC2D(C-type lectin domain family 2, member D)CLEC3B(C-type lectin domain family 3, member B)
根據C 型凝集素的亞細胞定位可以分為可溶型和膜型 C 型凝集素兩類。在哺乳動物中,位於細胞表面的 C型凝集素也常稱之為 C 型凝集素受體 (C-type lectinreceptor,CLR)。同理,把經典 C 型凝集素稱之為經典 C 型凝集素受體 (classic C-type lectin receptor);把那些非經典的 C 型凝集素稱之為非經典 C 型凝集素受體 (non-classic C-type lectin receptor),也被稱之為 C 型凝集素樣受體 (C-type lectin-like receptor)。
1、可溶性C型凝集素
可溶型C 型凝集素 包括lectican、collectins、tetranectins、REGs、EMBP、SEEC 和 CBCP/Frem1/
QBRICK 家族。在可溶性 C 型凝集素中,collectins( 膠原凝素 ) 家族的生物學功能研究最為清楚。collectins 的 N 末端含有類膠原區(collagen-like region),能夠組裝成含有多個亞基的寡聚體。目前,9 個 collectins 家族成員被鑒定,包括甘露糖結合蛋白 (mannose-binding Lectin,MBL),膠固素 (conglutinin),肺表面活化蛋白 SP-A 和 SP-D,以及 CL-43、CL-46、CL-P1、CL-L1 和 CL-K1。其中 CL-L1 和 CL-P1 表達於細胞膜表面,其餘均為可溶性蛋白。
2、膜表面C 型凝集素
除可溶型C 型凝集素外,大部分C 型凝集素位於細胞膜表面,可分為經典與非經典 C 型凝集素。作為細胞表面受體,能夠識別廣泛的配體,包括糖鏈、蛋白質和脂類等。這些蛋白作為黏附受體、信號受體或吞噬受體,參與細胞間的黏附、識別以及外源 / 內源物質的吞噬清除和細胞內信號轉導,在維持機體自身穩態等生理功能以及在感染、炎症和腫瘤免疫等疾病過程中發揮重要作用。
3、經典 C 型凝集素
經典 C 型凝集素的 CTLD 含有 Ca2+ 結合基序,Ca 2+ 參與了 CTLD 對碳水化合物的識別,同時在維繫 CTLD 正確摺疊過程中發揮重要作用。細胞膜表面的經典 C 型凝集素含有許多成員,它們識別配體的特異性和生物學功能存在很多差異。
4、非經典C 型凝集素受體
與經典的 C 型凝集素受體相比,非經典C 型凝集素受體具有類似的CTLD 結構,但該結構域
中缺少與Ca2+ 結合的保守基序,識別配體是Ca2+非依賴的。非經典 C 型凝集素樣受體編碼基因主要
定位於 NK 基因複合物 (natural killer gene complex,NKC),人的定位於 12 號染色體,鼠的定位於 6 號
染色體。非經典 C 型凝集素樣受體已經進化為可以識別非碳水化合物配體,包括蛋白質、脂類等,如 I 類主要組織相容性抗原或相關因子、氧化低密度脂蛋白等。但是也有一些能夠通過不同於經典C 型凝集素受體的機制來識別碳水化合物,如Dectin-1 能夠識別 β- 葡聚糖 (β-glucan)。
4.2.1 NK細胞表面非經典C型凝集素
限制表達於NK細胞、T細胞表面非經典C型凝集素受體如 NKG2A、NKG2D、CD69 等,它們的編碼基因起始發現定位於特定的基因族,這一基因族被稱之為 NK 基因複合物 (NKC) 。NKC 編碼的NK受體可以在NK細胞表面形成同源二聚體(如NKG2D) 或與 CD94 形成異源二聚體 ( 如 NKG2A),增強與配體的識別。一些 NK 受體的胞漿尾部含有信號轉導基序,如 NKG2A 含有兩個免疫受體酪氨酸抑制基序 (immunoreceptor tyrosine-based inhibitorymotif,ITIM) ;然而一些 NK 受體的胞漿尾部不含有信號轉導基序,如 NKG2D 需要與接頭分子如含有免疫受體酪氨酸抑制基序 (immunoreceptor tyrosine-based activation motif,ITAM) 的 DAP12 相結合,激活下游信號轉導。這些 NK 受體的配體主要為 I 類主要組織相容性抗原或相關因子,如 NKG2D 能夠識別 MICA、MICB 和 ULBP 等,在維持機體穩態等過程中發揮重要生物學功能。
4.2.2 髓性細胞表面非經典C型凝集素
相比於NK細胞表面非經典C型凝集素,這群表達於髓性細胞表面的 NK 樣 C 型凝集素樣受體 (NK-likeC-type lectin receptor,NKCL)識別的配體更加廣泛,行使的功能更加多樣。常見的 NKCL包括 Dectin-1、LOX-1、CLEC-1、CLEC-2 和 MICL 等,這些凝集素也常表達於內皮細胞和血小板的表面。應該注意到,NKC 編碼的髓性細胞表面表達的 C 型凝集素受體不都是非經典 C 型凝集素受體,一部分編碼產物也屬於經典 C 型凝集素受體,如 NKC 也編碼Dectin-2、Mincle 等經典 C 型凝集素受體。
雙殼類C型凝集素免疫功能及分子識別機制