综述：嵌合凝集素：分类、结构特征与功能展望

这篇综述系统阐述了嵌合凝集素（chimerolectins）的多域结构特性及其在免疫调节、病原体防御和疾病治疗中的多功能性，重点解析了C型凝集素（CTLs）、半乳糖凝集素-3（Galectin-3）等8类亚群的结构-功能关系，并探讨了其作为治疗靶点（如CAR-T、lectibodies）的生物技术应用潜力。

　　

嵌合凝集素：分类、结构特征与功能展望

1 引言

凝集素是一类能可逆结合碳水化合物而不改变其结构的蛋白质或糖蛋白，广泛存在于所有生物体中。嵌合凝集素（chimerolectins）作为其重要亚类，至少包含一个糖识别域（CRD）和其他功能域（如酶活性域或信号模块），进化过程中通过域组合显著扩展了功能多样性。这类蛋白在免疫调节、病原体防御、肿瘤治疗等领域具有关键作用，其结构解析为人工设计抗病毒、抗肿瘤嵌合凝集素提供了基础。

2 嵌合凝集素的亚群

2.1 C型凝集素

部分C型凝集素（如DC-SIGN、ASGPR）因依赖其他结构域（如胶原域、颈部域）调控寡聚化而被归类为嵌合凝集素。其CRD含保守的EPN（识别甘露糖）或QPD（识别半乳糖）基序，通过Ca²⁺介导糖结合。例如，DC-SIGN通过颈部域形成四聚体增强结合力，而ASGPR通过胞质域调控肝细胞糖蛋白清除。

2.2 半乳糖凝集素-3

Galectin-3是独特的S型嵌合凝集素，其N端域（ND）调控寡聚化，C端CRD通过NWGR基序结合β-半乳糖苷（如LacNAc），参与TLR信号调控和肿瘤进展。Trp181的CH-π堆叠和Glu184的氢键是其高亲和力的关键。

2.3 酶活性凝集素

镰刀菌半乳糖氧化酶（GOase）含CBM32糖结合域和铜离子催化域；Parkia platycephala凝集素PPL2则具有GH18几丁质酶域，通过Asp120-Val74网络稳定活性中心。植物毒素（如蓖麻毒素）通过RTB亚基结合Gb3受体，引导RTA亚基灭活核糖体。

2.4 Siglecs家族

这类膜受体通过V-set域识别唾液酸，胞内ITIM/ITAM基序调控免疫应答。例如，Siglec-5的Arg124与唾液酸羧基形成盐桥，而Siglec-3通过ITIM招募SHP-1抑制炎症。

2.5 F-box-Nictaba凝集素

植物中此类蛋白通过Nictaba域（β-三叶草折叠）识别GlcNAc，F-box域介导SCF复合体形成，靶向降解错误折叠糖蛋白，响应生物胁迫。

2.6 病原体凝集素

霍乱弧菌唾液酸酶-凝集素（VCNA）通过双lectin域增强宿主粘附；志贺毒素（Stx）的B亚基五聚体结合Gb3，引导A亚基切除28S rRNA的A4324，导致细胞死亡。

2.7 凝集素受体样激酶（LecRLKs）

植物LecRLKs的胞外lectin域（如LysM结合几丁质）与胞内激酶域偶联，调控免疫和共生。其激酶域含GT(F/I/L)GYIAPE保守序列，依赖Mg²⁺激活。

2.8 苋菜凝集素-气溶素型

含β-三叶糖结合域和气溶素样孔形成域，可能通过水平转移获得，在植物防御中发挥作用。

3 合成凝集素与生物技术应用

人工嵌合凝集素已用于靶向治疗：

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  Lectibodies：如HIV抑制剂mGRFT-Fc，通过Fc段增强中和与免疫激活；

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  毒素偶联：BC2LCN-外毒素A可清除多能干细胞；

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  CAR-T改造：StxB-CAR-T特异性杀伤Gb3⁺淋巴瘤细胞。

4 结论

嵌合凝集素的结构多样性为生物医学提供了天然模板，其人工设计在精准医疗中潜力巨大，但膜结合型凝集素的结构解析仍需技术突破。