كونكانافالين أ

كونكانافالين أ ( ConA ) هو ليكتين ( بروتين رابط للكربوهيدرات ) يُستخلص في الأصل من نبات الفاصولياء جاك ( Canavalia ensiformis ). وهو ينتمي إلى عائلة ليكتينات البقوليات . يرتبط ConA بشكل خاص ببنى معينة موجودة في سكريات وبروتينات سكرية ودهون سكرية مختلفة، وخاصةً مجموعات ألفا-دي- مانوزيل وألفا-دي-جلوكوزيل الطرفية الداخلية غير المختزلة . ^{[ 2 ] [ 3 ]} مع ذلك، لا تزال وظيفته الفسيولوجية في النباتات غير معروفة. يُعد ConA مُحفزًا للانقسام الخلوي في النباتات ، ويُعرف بقدرته على تحفيز مجموعات فرعية من الخلايا التائية في الفئران، مما يؤدي إلى ظهور أربعة أنواع متميزة وظيفيًا من الخلايا التائية، بما في ذلك سلائف الخلايا التائية التنظيمية ؛ ^{[ 4 ]} كما أن مجموعة فرعية من الخلايا التائية الكابتة لدى الإنسان حساسة أيضًا لـ ConA. ^{[ 4 ]} كان ConA أول ليكتين يُتاح تجاريًا، ويُستخدم على نطاق واسع في علم الأحياء والكيمياء الحيوية لتوصيف البروتينات السكرية وغيرها من المركبات السكرية على سطح الخلايا المختلفة. ^{[ 5 ]} كما يُستخدم لتنقية الجزيئات الكبيرة المُغلْكَزة في كروماتوغرافيا تقارب الليكتين ، ^{[ 6 ]} بالإضافة إلى دراسة تنظيم المناعة بواسطة مختلف الخلايا المناعية. ^{[ 4 ]}

كغيره من الليكتينات، يُعدّ ConA رباعي ^{الوحدات} المتماثل : ترتبط كل وحدة فرعية (26.5 كيلو دالتون ، 235 حمضًا أمينيًا ، مُغلّفة بكثافة بالسكريات) بذرة معدنية (عادةً Mn²⁺ ^و Ca²⁺ ). يتمتع ConA بتناظر D₂ . ^[ ₁ ^] وقد تمّ توضيح بنيته الثلاثية، ^{[ 7 ]} كما تمّ تحديد الأساس الجزيئي لتفاعلاته مع المعادن، بالإضافة إلى معرفة مدى ^{انجذابه} لسكريات المانوز والجلوكوز . ^{[ 8 ]}

يرتبط ConA تحديدًا ببقايا α-D-مانوزيل وα-D-غلوكوزيل (سكريات سداسية تختلف فقط في مجموعة الكحول على ذرة الكربون رقم 2) في الموقع الطرفي للهياكل المتفرعة من B-Glycans (الغنية بـ α-مانوز، أو معقدات الغليكان الهجينة وثنائية التفرع). يحتوي على 4 مواقع ارتباط، تتوافق مع الوحدات الفرعية الأربع. ^{[ 3 ]} يبلغ وزنه الجزيئي 104-112 كيلو دالتون ، وتتراوح نقطة التعادل الكهربائي (pI) بين 4.5 و5.5.

يمكن لـ ConA أيضًا أن يبدأ انقسام الخلايا (التكاثر الخلوي)، ويعمل بشكل أساسي على الخلايا اللمفاوية التائية، عن طريق تحفيز استقلاب الطاقة فيها في غضون ثوانٍ من التعرض. ^{[ 9 ]}

يُعدّ ConA ومتغيراته (الموجودة في نباتات وثيقة الصلة) البروتينات الوحيدة المعروفة التي تخضع لترتيب تسلسلي بعد الترجمة يُعرف باسم التبديل الدائري في البروتينات، حيث يتم تبديل النصف الطرفي الأميني لسلف ConA ليصبح النصف الطرفي الكربوكسيلي في الشكل الناضج؛ وتحدث جميع التبديلات الدائرية الأخرى المعروفة على المستوى الجيني. ^{[ 10 ] [ 11 ]} يتم إجراء التبديل الدائري لـ ConA بواسطة إنزيم أسباراجينيل إندو ببتيداز الموجود في فول جاك، ^{[ 12 ]} وهو إنزيم متعدد الاستخدامات قادر على شطر وربط ركائز الببتيد في موقع نشط واحد. ^{[ 13 ]} لتحويل ConA إلى الشكل الناضج، يقوم إنزيم أسباراجينيل إندو ببتيداز الموجود في فول جاك بشطر سلف ConA في المنتصف وربط الطرفين الأصليين.

يتفاعل كونكانافالين أ مع مستقبلات متنوعة تحتوي على كربوهيدرات المانوز، ولا سيما الرودوبسين، وعلامات فصائل الدم ، ومستقبلات الأنسولين، ^{[ 14 ]} والغلوبولينات المناعية ، ومستضد السرطان الجنيني (CEA). كما يتفاعل مع البروتينات الدهنية . ^{[ 15 ]}

يُسبب ConA تكتلًا قويًا لكريات الدم الحمراء بغض النظر عن فصيلة الدم، وكذلك لخلايا سرطانية متنوعة. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} وقد ثبت أن الخلايا المتحولة والخلايا الطبيعية المعالجة بالتربسين لا تتكتل عند درجة حرارة 4  مئوية، مما يشير إلى وجود خطوة حساسة للحرارة في عملية التكتل التي يتوسطها ConA. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

تم الإبلاغ عن حدوث تكتل بوساطة ConA لأنواع أخرى من الخلايا، بما في ذلك الخلايا العضلية ، ^{[ 21 ]} والخلايا اللمفاوية البائية (عبر الغلوبولينات المناعية السطحية )، ^{[ 22 ]} والخلايا الليفية ، ^{[ 23 ]} والخلايا التيموسية للفئران ، ^{[ 24 ]} والخلايا الظهارية المعوية الجنينية البشرية (وليس البالغة) ، ^{[ 25 ]} والخلايا الدهنية . ^{[ 26 ]}

يُعدّ ConA مُحفزًا لانقسام الخلايا اللمفاوية . ومثل الفيتوهيماغلوتينين (PHA)، فهو مُحفز انتقائي لانقسام الخلايا التائية مقارنةً بتأثيره على الخلايا البائية. يرتبط كل من PHA وConA بمكونات مستقبلات الخلايا التائية ويُشكلان روابط متقاطعة ، وتعتمد قدرتهما على تنشيط الخلايا التائية على وجود مستقبلات الخلايا التائية. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

يتفاعل ConA مع بقايا المانوز السطحية للعديد من الميكروبات، بما في ذلك بكتيريا E. coli ، ^{[ 29 ]} و Bacillus subtilis ^{[ 30 ]} والطلائعيات Dictyostelium discoideum . ^{[ 31 ]}

وقد ثبت أيضاً أنه محفز للعديد من إنزيمات الماتريكس المعدنية (MMPs). ^{[ 32 ]}

أثبتت تقنية ConA فائدتها في التطبيقات التي تتطلب تثبيت الإنزيمات السكرية على الطور الصلب، لا سيما تلك التي يصعب تثبيتها بالربط التساهمي التقليدي. وباستخدام مصفوفات ConA-couple، يمكن تثبيت هذه الإنزيمات بكميات كبيرة دون فقدان النشاط أو الاستقرار. ويمكن عكس هذه الروابط غير التساهمية بين ConA والإنزيمات السكرية بسهولة نسبية عن طريق التنافس مع السكريات أو في بيئة حمضية. وإذا لزم الأمر في بعض التطبيقات، يمكن تحويل هذه الروابط إلى روابط تساهمية عن طريق المعالجة الكيميائية. ^{[ 33 ]}

أظهر تقرير من تايوان (2009) فعالية علاجية قوية لمركب كونكانافالين أ (ConA) ضد سرطان الكبد التجريبي؛ ففي دراسة أجراها لي وتشانغ ^{[ 34 ]} ، وُجد أن خلايا الورم الكبدي تستحوذ على كمية أكبر من مركب كونكانافالين أ مقارنةً بخلايا الكبد الطبيعية المحيطة. ويحدث امتصاص مركب كونكانافالين أ بشكل أساسي في الميتوكوندريا بعد ارتباطه بالبروتينات السكرية الموجودة على غشاء الخلية، مما يحفز موت الخلايا الذاتي. كما وُجد أن مركب كونكانافالين أ يثبط نمو عقيدات الورم جزئيًا بغض النظر عن تنشيطه للخلايا اللمفاوية؛ وقد عُزي القضاء على الورم في نموذج سرطان الكبد الموضعي في الفئران في هذه الدراسة إلى التأثير المحفز للانقسام الخلوي/التكاثر اللمفاوي لمركب كونكانافالين أ، والذي ربما يكون قد نشّط استجابة مناعية في الكبد بوساطة الخلايا التائية CD8+، بالإضافة إلى استجابة مناعية بوساطة الخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا التائية القاتلة الطبيعية. ^{[ 34 ]}

يمكن استخدام حقن ConA داخل الجسم الزجاجي في نمذجة اعتلال الشبكية الزجاجي التكاثري في الفئران. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

• نطاق كونكانافالين – وحدة بنائية بروتينية 

• Concanavalin+A في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
• مستقبلات كونكانافالين أ في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
• بنية كونكانافالين أ. مؤرشفة بتاريخ 20 أغسطس 2008 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
• عالم الليكتين، بوابة إلى الليكتينات
• بروتوبيديا 1bxh كون أ في مركب مع ميثيل ألفا 1-2 مانوبيوسيد