论文推荐| 凝集素及其抗病毒功能研究进展

文摘 2024-05-31 16:06 江苏

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题目：凝集素及其抗病毒功能研究进展

作者：刘帅，贾赵东，谢一芝，马佩勇，禹阳，张铅，边小峰

第一单位：江苏省农业科学院粮食作物研究所

文章出处：刘帅,贾赵东,谢一芝,等.凝集素及其抗病毒功能研究进展[J].江苏农业科学,2023,51(18):1-12.

文章介绍

研究背景

凝集素是一类具有特殊分子结构的蛋白质，通常具有识别和结合碳水化合物的能力，并且在不改变碳水化合物部分的情况下具有特异性和可逆性。凝集素不仅在信号传导、免疫反应、植物防御等方面发挥了重要作用，同时具有抗病虫害、抗病毒病、诱导细胞凋亡等能力，在防虫抗病、生物制药、医学检测等方面具有十分广阔的应用前景。尤其是凝集素抗各类病毒的研究越来越受到人们的重视。

研究内容

凝集素的分类

目前，研究者们已经陆续鉴定出超过了1000多种凝集素，且不断有新的凝集素被发现。这些凝集素依据序列相似性及其相互间的进化关系被分为12个家族。

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凝集素的抗病功能

根据病毒寄生的宿主不同，我们通常把病毒分为植物病毒、动物病毒和细菌病毒（噬菌体）。目前凝集素抗病毒功能的研究主要集中在动物病毒，尤其是HIV、SARS等冠状病毒。而凝集素抗植物病毒的研究却很少，主要是因为植物病毒没有包膜结构(包膜结构大都包含病毒糖蛋白)，而凝集素抗病毒功能主要是由于其与碳水化合物的特异性结合。

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展望

凝集素在植物中外源表达

凝集素具有广泛的抗病毒功能，然而其自身产量却十分有限。因此，如何开发出低成本、高表达、易储存、并且安全可靠的重组凝集素尤为重要。目前已经被开发的外源表达系统包括pET表达载体的大肠杆菌表达系统；基于烟草花叶病毒载体的烟草瞬时表达系统；烟草叶绿体表达系统；水稻胚乳表达系统等，这些在植物中表达的凝集素被检测具有更强的抗病毒活性，且没有生物毒。另外，水稻、玉米、烟草、大豆、油菜、甘薯、和葡萄等也可以作为外源表达凝集素的主要农作物。从这些植株中提取纯化的凝集素可以极大的降低抗病毒药剂的生产成本，对人类抗病毒研究具有十分重要的意义。

通过纳米技术拓宽凝集素应用范围

凝集素不仅具有一定的抗病毒功能，同时被发现具有广泛的抗真菌活性、抗虫活性和抗肿瘤活性。然而，其在抗虫应用与抗肿瘤治疗上还没有得到广泛应用，主要原因有：（1）许多凝集素具有一定的生物毒性；（2）凝集素不易受消化酶的影响，但很容易被热分解；（3）凝集素对碳水化合物强力的结合活性会可能导致其优先作用在其他位点，无法与靶位点结合。纳米技术是近年来一项热门的交叉性综合学科，其在生物学和药物学具有重大突破。将纳米技术运用到凝集素抗病毒、抗虫以及抗肿瘤治疗策略中，有望做到精准的靶向治疗，同时也可以使纯化后的凝集素更易保存和使用，是拓宽凝集素广泛应用的关键策略之一。

作者介绍

第一作者

刘帅

1992年生，男，江苏盐城人，博士，助理研究员

研究领域：主要从事甘薯遗传育种研究。

论文专利：以第一作者发表SCI论文2篇。

基金项目：主持国家然科学基金项目1项，先后参与省级及以上项目6项。

通信作者

边小峰

1983年生，博士，副研究员

研究领域：主要从事甘薯遗传育种研究。

论文专利：育成苏薯25、苏薯36等甘薯品种10余个，发表论文30余篇，专利4项。

基金项目：近5年承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金项目等课题，主要开展甘薯品质育种和抗病育种相关研究，建成了甘薯分子生物学研究平台。

获奖荣誉：获得全国农牧渔业丰收奖二等奖1项，江苏省科技进步二等奖1项。

团队介绍

江苏省农科院粮食作物研究所甘薯团队

研究方向：甘薯生物技术育种。

科研成果：团队承担国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省重点研发计划、江苏省农业科技自主创新资金、国际合作等项目30余项，育成通过国家登记品种有23个，通过省级鉴定品种5个；获得品种权授权22项；授权国家发明专利5项，制定江苏省地方标准5项，团体标准2项，在国内外学术刊物发表研究论文38篇，其中SCI收录论文15篇，参与出版著作2部。获得江苏省科技进步二等奖，江西科技进步二等奖和江西省农牧渔业技术改进二等奖各1项，江苏省农科院科技进步一等奖1项。

团队成员：现有研究人员6人，均具博士学位；其中，研究员1人，副研究员3人。

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