Aproximación a la estructura primaria de lectinas específicas para el antígeno Tn e identificación de nuevas lectinas específicas para glucosa/manosa en semillas de Salvia bogotensis y Lepechinia bullata

Abstract

Las lectinas son proteínas que reconocen carbohidratos y están ampliamente distribuidas en la naturaleza. Las lectinas vegetales son una herramienta valiosa en el diagnóstico clínico debido al reconocimiento de carbohidratos específicos, por ejemplo el antígeno Tn (GalNAc-Ser/Thr), que se expone en algunas patologías como el cáncer. Las lectinas de la familia Leguminosae son las más estudiadas, encontrando varias especies que reconocen el antígeno Tn. En contraste, en la familia Lamiaceae es escasa la información disponible. En ésta únicamente se ha reportado la estructura terciaria de la lectina de Salvia miltiorrhiza y de Glechoma hederácea. El Grupo de Investigación en Proteínas (GRIP) ha caracterizado parcialmente las lectinas de Salvia palifolia, Hyptis mutabilis, Lepechinia bullata (LLb-I) y Salvia bogotensis (LSBo-I), pertenecientes también a la familia Lamiaceae. Este trabajo continuó con la caracterización de LLb-I y realizó una aproximación a la estructura primaria de LSBo-I, siendo ambas especies endémicas en Colombia. Por otra parte se trabajó en la caracterización bioquímica de LLb-II y LSBo-II. Para la purificación se realizó cromatografía de intercambio aniónico y cromatografía de afinidad sobre diferentes ligandos. LLb-I aglutinó preferencialmente eritrocitos T (Gal β1,3 GalNAc-O-Ser / Thr) y Tn (GalNAc-O-Ser / Thr) y presentó un punto isoeléctrico (pI) cercano a 8.5. En electroforesis en gel de poliacrilamida denaturante y reductora (SDS - PAGE) se observaron bandas alrededor de 28, 48 y 93 kDa; la especie de 93 kDa no logró disociarse completamente a pesar de ser sometida a diferentes condiciones de reducción. En LSBo-I se realizó digestión tríptica y secuenciación de fragmentos por espectrometría de masas en tándem obteniéndose una secuencia parcial con 62% de cobertura sobre el total esperado, y presentó un modelo tridimensional similar al de lectinas tipo Leguminosa. LLb-II y LSBo-II aglutinaron eritrocitos A, T y Tn, y presentaron características bioquímicas similares a lectinas de Leguminosae específicas por manosa/glucosa. Por primera vez se reporta en especies de la familia Lamiaceae la presencia de más de una lectina.

Abstract. Lectins are proteins that recognize carbohydrates, are widely distributed in nature. Vegetable lectins are a valuable tool in clinical diagnosis due to the recognition of specific carbohydrates, for example the Tn antigen, which is exposed in some pathologies such as cancer. Lectins of the Leguminosae family are the most studied, finding several species that recognize Tn antigen. In contrast, in the Lamiaceae family, the available information is limited. In this, just the tertiary structure of Salvia miltiorrhiza lectin and Glechoma hederacea lectin has been reported. The Protein Research Group (PRG) has partially characterized the lectins from Salvia palifolia, Hyptis mutabilis, Lepechinia bullata (LLb-I) and Salvia bogotensis (LSBo-I), which both belong to the Lamiaceae family. This work continued with LLb-I characterization and performed an approximation to the primary structure from LSBo-I, being endemic species in Colombia. On the other hand, we worked on biochemical characterization of LLb-II and LSBo-II. Anion exchange chromatography and affinity chromatography on different ligands were performed for lectins purification. LLb-I preferentially agglutinated T and Tn erythrocytes and presented an isoelectric point near to 8.5. In SDS-PAGE 28, 48 and 93 kDa bands were observed. The last one species did not completely dissociate despite being subjected to different reduction conditions. Tryptic digestion and fragment sequencing by tandem mass spectrometry were performed in LSBo-I, obtaining a partial sequence with 62% coverage over the expected total. It presented a three-dimensional model similar to the Leguminous type lectins. LLb-II and LSBo-II agglutinated A, T and Tn erythrocytes, and presented biochemical characteristics similar to mannose / glucose-specific Leguminosae lectins. For the first time is reported the presence of more than one lectin in Lamiaceae species.