小中大
(我的水平有限不能对整篇文献逐一讨论。因而,采用点评几个概念的方式,以引起新人的关注。希望更多有本领域经验的战友参与及批评)
今天,我提示一下一个概念:multivalency 多价性 (出自Glycan-based interactions involving vertebrate sialic-acid-recognizing proteins)
单糖-凝集素之间的相互作用非常弱(解离常数在毫摩尔范围),并且专一性不强。但在生物学过程中,凝集素表现出了针对细胞表面寡糖高度的亲和性和优越的专一性。可见,体内可能存在一些补偿亲和力的机制,例如,通过配基多价性(multivalency)或凝集素簇集(cluster),更多的糖残基参与寡糖与凝集素的相互作用。凝集素的寡聚体可以同时结合不同的、适合空间位置的、分支的寡糖或者相同糖复合物的不同寡糖分支。多价寡糖与簇集的凝集素之间的相互作用与单糖同凝集素之间的相互作用相比,亲和力强十倍到千倍,这种现象称为多价效应或者糖(苷)簇效应(glycocluster effect or cluster glycoside effect)。
从理论的角度,多价效应提供给生命一种新的调控方式--即通过糖基化,调节蛋白信号、调节蛋白周转等。
多价性的概念已经应用到了开发基于糖分子的药物和疫苗开发中,以利于增强它与靶分子的相互作用。比较成功的例子是加拿大科学家Roy等开发的glycodendrimer. 如图所示:
上图:Amplification of specific carbohydrate-protein recognition processes via multivalent interactions: ( a ) and ( b ) soluble di- and tetra-valent receptors, e.g. galectins and phytohemagglutinins, ( c ) clustered monovalent receptors at the cell surface, e.g. hepatic asialoglycoprotein receptor, ( d ) and ( e ) oligomeric receptors, e.g. macrophage mannose receptor, and ( f ) receptors that bind more than one carbohydrate simultaneously.
下图:
Multivalent carbohydrate ligands: possible shapes and valencies, ( a ) glycopolymers, ( b ) liposomes, ( c ) glycotelomers and glycopeptoids, ( d ) glycoclusters, ( e ) cyclic glycopeptides, ( f )glycodendrimers (dendrons), ( g ) spherical glycodendrimers, and ( h ) cyclodextrins and glycocalixarenes. 图片版权属于Wiley.