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凝集素(lectin)是一种非抗体类的蛋白质或糖蛋白,它能与糖类专一地非共价结合,并具有凝集细胞和沉淀聚糖和复合糖的作用。凝集素在生物界广泛分布,存在于动物,植物以及微生物中。在各种凝集素中,刀豆凝集素(Concanavalin A, ConA)应用最为广泛。本文以刀豆(Canavalia gladiata (Jacq.) DC)干种籽粒为原材料,优化刀豆凝集素提取、纯化工艺,并对其寡糖链结构进行了初步探究,主要包含以下几部分：1.刀豆凝集素的分离、纯化以及分提取工艺优化500g刀豆种子首先粉碎后过60目筛子,然后利用低沸点(30～60℃)石油醚脱脂后得到410g脱脂干粉,用pH7.4,0.01mol/L的PBS缓冲液提取水溶性蛋白质。采用盐析(硫酸铵分级沉淀)法得到水溶性刀刀豆凝集素粗品10.6g,得率为2.12%。粗品刀豆凝集素再经过DEAE-纤维素柱和SephadexG-100亲和层析柱纯化得到刀豆凝集素1.6g,最终得率为0.32%。刀豆凝集素对热稳定,通过对不同温度下提取得到凝集素的血凝活力进行比较,发现纯化过程在室温下完成,也可以获得比较理想的效果。传统纯化工艺中比较繁琐,应用于微量分析时比较费时。因此本文采用了优化的纯化工艺：刀豆凝集素溶解在PBS缓冲液后,直接进行SephadexG-100亲和层析柱纯化,缩短了提取周期,提高了纯化效率。2.理化性质的研究通过HPLC、GC, GC-MS、IR、紫外分光光度计等仪器对刀豆凝集素的理化性质进行了研究(表1)。刀豆凝集素是一种重要的糖蛋白,研究发现：刀豆凝集素的亚基相对分子量为3.14×104,刀豆凝集素的蛋白含量为93.75%,糖含量为7.28%。在非还原性条件下经过碱水解后,刀豆凝集素中特定氨基酸(形成糖肽键的Ser与Thr)转化为α-氨基丙烯酸和α-氨基丁烯酸,根据紫外光图谱分析得知刀豆凝集素上的寡糖链与蛋白链接方式为O-连接。刀豆凝集素中寡糖链是通过Ser或Thr形成O-糖苷键与蛋白部分连接。3.刀豆凝集素糖链的结构研究刀豆凝集素经Pronase E酶解后得到其寡糖链,经过微晶纤维素除去蛋白质和Dowex50(H+)阳离子交换树脂除去盐分,再通过甲基化分析、部分酸水解,结合气相色谱质谱联用等结果分析发现刀豆凝集素寡糖链中Ara残基之间的连接方式是1-3连接。纯化后的寡糖链经过ESI-MS分析,推测刀豆凝集素寡糖链结构可能为寡聚Ara如下图所示：