癌細胞株に対する細胞毒性活性を有する種子からのラクトース結合エンタジンレクチンの生化学的特性

Biochemical Characterization of Lactose Binding Entadin Lectin from Seeds with Cytotoxic Activity against Cancer Cell Lines.

• Sanjay Naik
• Sanjit Kumar

抄録

硫酸アンモニウム沈殿法とラクトースアフィニティークロマトグラフィーにより、新規なエンタディンレクチンを種子から単離し、精製し、特徴付けた。ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動により，精製されたEntadinレクチンは，還元条件下でも非還元条件下でも分子量約20 kDaの単一バンド（モノマー性）として発現した。質量分析の結果、エンタジンレクチンの分子量は19,333 Daであることが確認された。エンタジンレクチンはヒト血液B群赤血球に対する凝集力価が最も高く、ラクトース、セロビオース、ガラクトースによりヘマグルチン化活性が阻害されていた。周期酸シッフ染色により、糖質含量が約 5%のエンタジンレクチンの糖タンパク質性が確認された。このレクチンは、広い温度範囲（30～60℃）、pH（6～10）で培養しても安定性が高い。Entadinレクチンの肺癌細胞A549および子宮頸癌細胞HeLaに対する抗増殖効果は、IC値がそれぞれ28および32μg/mLであり、正常細胞に対する抗増殖活性は認められなかった。細胞形態学的研究の結果、エンタジンレクチンはA549とHeLaの両方の癌細胞においてアポトーシスを誘導し、アクリジンオレンジ/エチジウムブロマイドおよびHoechst(33258)の核カウンター染色で確認された。

A novel Entadin lectin was isolated, purified, and characterized from the seeds of by ammonium sulfate precipitation, followed by lactose affinity chromatography. On sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, the purified Entadin lectin appeared as a single band (monomeric in nature) with a molecular mass of approximately 20 kDa in both reducing and nonreducing conditions. Mass spectroscopic analysis confirms the molecular weight of Entadin lectin as 19,333 Da. Entadin lectin showed a highest titer value in agglutination against human blood group B red blood cells, and its hemagglutination activity was inhibited by lactose, cellobiose, and galactose. Periodic acid Schiff staining confirmed the glycoprotein nature of Entadin lectin with an approximately 5% carbohydrate content. This lectin is highly stable even after incubation at a wide range of temperatures (30-60 °C) and pHs (6-10). The antiproliferative effect of Entadin lectin against lung cancer cells A549 and cervical cancer cells HeLa showed IC values of 28 and 32 μg/mL, respectively, and no antiproliferative activity against normal cells was observed. Cell morphological studies revealed that Entadin lectin induced apoptosis in both A549 and HeLa cancer cells, which was confirmed by acridine orange/ethidium bromide and Hoechst (33258) nuclear counterstaining.

Copyright © 2020 American Chemical Society.