GM3糖蛋白与整合素α5β1头域的SPR相互作用分析

《Glycoconjugate Journal》：SPR interaction analysis of GM3 glycan with the integrin α5β1 head domain

本研究通过化学合成方法制备不含烃链的神经节苷脂GM3探针，结合表面等离子共振和核磁共振技术，揭示了GM3与整合素α5β1的未知结合位点，发现其与RGD肽的竞争结合模式不同，且主要与β1亚基的金属离子依赖性粘附位点相互作用，为整合素活性调控机制提供了新证据。

　　

摘要

整合素是参与细胞黏附和双向信号传导的异二聚体受体。细胞膜外层中的神经节苷脂GM3可能通过直接相互作用来调节整合素的活性；然而，其与整合素的具体结合机制仍不清楚。因此，在本研究中，我们重点关注了与细胞表面整合素外域相互作用的GM3糖链部分，并采用化学酶法合成了不含烃链的可溶性GM3探针。通过表面等离子体共振（SPR）进行的结合分析表明，这种合成的GM3探针与整合素α5β1外域的结合亲和力显著高于乳糖酰神经酰胺探针。饱和转移差（STD）核磁共振（NMR）光谱显示，整合素α5β1外域与GM3末端的N-乙酰神经胺（Neu5Ac）以及α2-3Gal连接处发生相互作用。值得注意的是，RGD肽（一种与整合素异二聚体界面相互作用的配体）在SPR传感器芯片上与GM3竞争结合整合素α5β1。这些结果与Chai-1预测的GM3结合位点部分重叠，但结合机制有所不同：RGD肽桥接了整合素头部的α和β亚基，而GM3探针则位于这两个亚基之间的裂隙处。Neu5Ac-Gal部分主要与β1亚基中的金属离子依赖性黏附位点及邻近残基相互作用。总体而言，我们的研究结果表明，神经节苷脂通过与整合素α5β1上一个先前未知的结合位点直接相互作用，揭示了整合素活性的新调控机制。

图形摘要