凝集素,半乳糖苷结合,可溶,1; LGALS1

  • 半乳糖凝集素1;GAL1

HGNC 批准的基因符号:LGALS1

细胞遗传学位置:22q13.1 基因组坐标(GRCh38):22:37,675,636-37,679,802(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

通过使用与人可溶性 β-半乳糖苷结合凝集素特异性结合的抗血清对人肝癌 cDNA 文库进行免疫筛选,Gitt 和 Barondes(1986) 分离出了 2 个 cDNA 克隆。2 个肝癌克隆之间以及每个克隆和源自相同分子量的纯化人肺凝集素的肽之间的序列差异表明,编码该凝集素的至少 3 个变体在人组织中表达。

▼ 基因功能

巴尔迪尼等人(1993) 指出小鼠 β-半乳糖苷结合蛋白是细胞增殖的自分泌调节剂,在维持 G0 和控制 G2 遍历中发挥作用。

Sakaguchi等人通过体外筛选促进小鼠神经干细胞增殖的因子(2006) 鉴定出半乳糖凝集素-1。他们发现半乳糖凝集素-1 在缓慢分裂的室下区星形胶质细胞的子集中表达,其中包括神经干细胞。脑室内输注实验和基因敲除小鼠表型分析表明,galectin-1是促进成年小鼠大脑中神经干细胞增殖的内源性因子。

尼帕病毒(NiV) 是一种新出现的病原体,可导致严重且往往致命的发热性脑炎。莱弗罗尼等人(2005) 检查了 GAL1 对 NiV 的高度糖基化融合(F) 和附着(G) 蛋白介导的细胞融合的影响。免疫印迹分析表明两种蛋白均结合 GAL1。NiV 包膜介导的细胞间融合被二聚体 GAL1 阻断,但不被单体 GAL1 突变体以副粘病毒特异性方式阻断。GAL1 结合发生在特定病毒 N-聚糖上,并引起 NiV-F 和 NiV-G 的异常寡聚化,表明存在融合抑制机制。莱弗罗尼等人(2005) 提出 GAL1 介导的 IL6(147620) 产生可能有助于增强针对 NiV 的先天免疫反应。

许多不同的相互作用会影响人类免疫缺陷病毒(HIV)-1(参见 609423)与宿主细胞表面的结合。欧埃莱特等人(2005) 用 HIV-1 攻击细胞和淋巴组织外植体,发现重组 GAL1 而不是 GAL3(LGALS3; 153619) 通过促进和加速 HIV-1 附着到细胞表面,以剂量依赖性方式增加病毒产量即使存在各种 HIV-1 吸收和结合阻断剂(例如抗 CD4(186940))。使用 T-20 肽(恩夫韦肽)抑制 HIV-1 融合不受 GAL1 存在的影响。由于 GAL1 在 HIV-1 储存器官(例如胸腺和淋巴结)中高度表达,并且由活化的 CD8(参见 186910)阳性 T 细胞分泌,而这些细胞在 HIV-1 感染患者中的水平很高,Ouellet 等人等人。

Thijssen 等人使用酵母 2-杂交测定法(2006) 发现 GAL1 是 anginex(一种抗血管生成药物)的受体。GAL1 在不同人类肿瘤的内皮细胞中过度表达,在培养的人内皮细胞中敲低 GAL1 可抑制细胞增殖和迁移。

西米诺等人(2009) 表明 GAL1 在表达 TRKB(NTRK2; 600456) 的人神经母细胞瘤细胞中上调,但在表达 TRKA(NTRK1; 191315) 的神经母细胞瘤细胞中没有上调。102例原发性神经母细胞瘤中GAL1的表达与TRKB的表达呈正相关,与TRKA的表达呈负相关。脑源性神经营养因子(BDNF; 113505) 介导的 TRKB 激活增强了体外神经母细胞瘤细胞的侵袭性和迁移性,而这些作用会被针对 GAL1 mRNA 和蛋白的小干扰 RNA 或中和抗体削弱。TRKB 的药理抑制表明 GAL1 蛋白的上调严格依赖于激活的 TRKB。

Watson 等人使用免疫共沉淀和蛋白质相互作用测定(2013) 发现 SUSD2(615825) 与 GAL1 相互作用。SUSD2 和 GAL1 在转染细胞中沿着细胞膜共定位于点状区域,并且 SUSD2 表达增加了 GAL1 的细胞表面定位。相反,SUSD2 表达的敲低会消除细胞表面 GAL1 的表达。

▼ 基因结构

巴尔迪尼等人(1993) 指出小鼠 Lgals1 基因有 4 个外显子和一个上游 DNA 区域,其中有几个转录因子的共有元件。

▼ 测绘

巴尔迪尼等人(1993) 进行了荧光原位杂交,将小鼠基因定位到 15 号染色体的 E 区,并将其人类同源基因定位到 22q12-q13.1。梅赫拉比安等人(1993) 同样将 LGALS1 基因对应到 22q12-q13,并表明可溶性乳糖结合蛋白 S-lac 凝集素家族的另一个成员 LGALS2(150571) 对应到同一区域,这表明基因簇的可能性。

▼ 动物模型

Thijssen 等人通过在斑马鱼中进行敲除(2006) 表明 Gal1 会导致血管引导受损和功能失调的血管生长。由于肿瘤血管生成不足,Gal1缺失小鼠的肿瘤生长明显受损,并且肿瘤生长不再对anginex治疗产生反应。

Blois 等人使用免疫组织化学和免疫印迹分析(2007) 发现暴露于声音压力的怀孕小鼠的子宫肌层和蜕膜中 Gal1 表达减少,从而促进胎儿母体不耐受和妊娠失败。在没有应激的情况下,Gal1 -/- 小鼠比野生型小鼠更容易流产,尽管着床频率没有差异。组织学分析显示排斥部位出现组织崩解和大量细胞浸润。使用重组 Gal1 进行治疗可通过多种机制防止胎儿流产并恢复耐受性,包括诱导耐受性树突状细胞,从而促进体内分泌 Il10(124092) 的调节性 T 细胞的扩增。缺乏调节性 T 细胞或 Il10 的小鼠不受 Gal1 的保护。Gal1 治疗不仅可以防止应激引起的孕酮和孕酮诱导阻断因子(PIBF; 607532) 的减少,而且与正常妊娠期间发现的血清水平相比,它还增加了这些激素的血清水平。布卢瓦等人(2007) 得出的结论是,GAL1 在同种异体交配中具有促进胎儿母体耐受性的作用,并且可能有助于在妊娠失败时恢复免疫细胞稳态。