The areas of application for plant lectins

Abstract

Lectins, in particular from plants, are proteins of non-immune origin that are able to bind carbohydrates with high specificity. Due to their properties, phytolectins are of great interest in practical applications. They were shown to play an important role in forming strategies for treatment of disease including cancer and HIV. Plant lectins are an important tool in glycomic studies. Plant lectins with fungicidal and insecticidal activities are used in transgenic technologies to increase plant resistance to pests and phytopathogens. The introduction of lectin-like kinases genes into plant genome was shown to be perspective way to protect plants against environmental stresses and regulate plant growth. Engineering of phytolectins allows obtaining molecules with known carbohydrate specificity that can be applied in various areas. The studies are underway with the aim of design of lectin-based drug delivery systems as well as the pharmaceutical drugs containing plant lectins. Because of the ability of phytolectins to bind to different substances they can be more widely used in the future. The review focuses on current data and future possibilities in the application of plant lectins.

Лектини, зокрема, лектини рослин є білками неімунного походження, здатні зв’язувати вуглеводи з високою специфічністю. Завдяки своїм властивостям фітолектини викликають значний інтерес щодо їхнього практичного застосування. Показано, що вони відіграють важливу роль при розробці стратегії лікування захворювань, включаючи рак і ВІЛ, а також у дослідженні глікому клітини. Рослинні лектини з фунгіцидною та інсектицидною активністю використовують у трансгенних технологіях для підвищення стійкості рослин до фітопатогенів і комах. Інтродукція генів лектинових кіназ у геном рослини може бути перспективним напрямом захисту останньої від дії стресових чинників навколишнього середовища і регулювання її росту. Конструювання фітолектинів дозволяє отримувати молекули з певною вуглеводною специфічністю, що розширює сферу застосування зазначених білків. Проводять також дослідження для створення фармацевтичних препаратів, які містять лектини рослин, та систем спрямованої доставки ліків на основі лектинів. Через здатність фітолектинів взаємодіяти з різними речовинами вони можуть мати ширше використання в майбутньому. Огляд охоплює сучасні дані та перспективні напрямки практичного застосування рослинних лектинів.

Лектины, в частности, лектины растений являются белками неиммунного происхождения, способными связывать углеводы с высокой специфичностью. Благодаря своим свойствам фитолектины вызывают значительный практический интерес. Показано, что они играют важную роль в разработке стратегии лечения болезней, включая рак и ВИЧ, а также в изучении гликома клетки. Лектины с фунгицидной и инсектицидной активностью используют в трансгенных технологиях для повышения устойчивости растений к фитопатогенам и насекомым. Интродукция генов лектиновых киназ в геном растения может быть перспективным направлением защиты растений от действия стрессовых факторов окружающей среды и регулирования их роста. Конструирование фитолектинов позволяет получать молекулы с определенной углеводной специфичностью, что расширяет сферу применения этих белков. Проводят исследования для создания фармацевтических препаратов, содержащих лектины растений, и систем адресной доставки лекарств на основе лектинов. Из-за способности взаимодействовать с разными веществами фитолектины могут иметь более широкое использование в будущем. Обзор охватывает современные данные и перспективные направления применения растительных лектинов.