Struktura in funkcije laktoferina

The Laktoferrin, Znan tudi kot apolaktoferrin ali laktotransferrin, gre za glikoprotein, ki ga proizvajajo številne vrste sesalcev. Je v večini telesnih tekočin in je povezan s plazemskimi beljakovinami vezave železa, znanega kot "transferin".

Leta 1939 sta ga izolirala Sorensen in Sorensen iz govejega mleka, skoraj 30 let pozneje pa je leta 1960 Johannson določil svojo prisotnost v človeškem mleku (njegovo ime izhaja iz njegove klasifikacije kot najpogostejši protein železnega unije najpogostejšega železnega mleka).

Struktura laktoferrina (vir: Liejealso [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Naknadne preiskave so identificirale laktoferrin v drugih izločkih eksokrinih žlez, kot so žolč, trebušnici in izločki tankega črevesa, pa tudi v sekundarnih zrncih nevtrofilcev, plazemskih celic, ki pripadajo imunskemu sistemu.

Ta protein najdemo tudi v solzah, slini, semenu, vaginalnih tekočinah, bronhialnih in nosnih izločkih ter urinu, čeprav je v mleku še posebej obilen (je drugi protein v večji koncentraciji po kazeinu) in kalkosterju.

Čeprav je bil sprva obravnavan preprosto kot beljakovine z bakteriostatično aktivnostjo mleka, gre za beljakovine z najrazličnejšimi biološkimi funkcija.

[TOC]

Struktura laktoferrina

Laktoferrin, kot že omenjeno. Je osnovni beljakovine, pozitivno naložene in z izoelektrično točko med 8 in 8.5.

Reženj in reženj c

Nastane v eni polipeptidni verigi, ki je zložena tako, da tvori dve simetrični režnji, imenovani režnja N (1-332 odpadkov), in reženj C (344-703 odpadki, ki si med 33 in 41% homologijo med seboj deli med 33 in 41%.

Vam lahko služi: lipoproteini

Tako režnja in režnja C tvorita β-utiran listi in alfa propelerji, ki predstavljata dve domeni z reženjem, domeno I in domeno II (C1, C2, N1 in N2).

Oba režnja sta povezana skozi območje "tečaja", ki je sestavljena iz alfa propelerja med odpadki 333 in 343, kar zagotavlja večjo molekularno prožnost za beljakovine.

Analiza aminokislinskega zaporedja tega proteina razkrije veliko število potencialnih mest za glikozilacijo. Stopnja glikozilacije je zelo spremenljiva in določa odpornost na aktivnost proteaz ali znatno nizek pH. Najpogostejši saharid v njegovem ogljikovem hidratnem delu je roka, z več ali manj 3% heksovih sladkorjev in 1% heksozaminov.

Vsak lobulus laktoferrina se lahko reverzibilno veže na dva kovinska iona, bodisi železo (Fe2+, Fe3+), baker (Cu2+), cink (Zn2+), kobalt (CO3+) ali mangan (Mn2+) v sinergiji z bikarbonatnim ionom.

Druge molekule

Prav tako se lahko pridruži, čeprav z manj afinitete, druge molekule, kot so lipopolisaharidi, glikozaminoglikani, DNK in heparin.

Ko je protein povezan z dvema železovih ionih, je znan kot hollaktoferrin, medtem ko se v "prosti" obliki imenuje apolktoferrin in kadar je povezan le z železnim atomom.

Apolaktoferrin ima odprto konformacijo, medtem ko ima hololaktoferrin zaprto konfiguracijo, zato je bolj odporen na proteolizo.

Druge oblike laktoferrina

Nekateri avtorji opisujejo obstoj treh izoform laktoferrina: α, β in γ. Oblika laktoferrin-α je označena kot s sposobnostjo združitve do železa in brez ribonukleaze. Oblike laktoferrina -β in laktoferrin -γ imajo aktivnost ribonukleaze, vendar se ne morejo pridružiti kovinskim ionom.

Funkcije

Laktoferrin je glikoprotein z afiniteto do železne zveze, ki je daleč boljša od konferrina, proteina železovega transporterja v krvni plazmi, kar mu daje možnost, da se pridruži ioni te kovine v širokem območju pH.

Vam lahko služi: geografska izolacija

Glede na dejstvo, da ima pozitivno neto obremenitev in je porazdeljen v različnih tkivih, gre za večnamenski protein, ki je vključen v različne fiziološke funkcije, kot so:

- Ureditev črevesne absorpcije

- Procesi imunskega odziva

- Telesni antioksidativni mehanizmi

- Deluje kot anticinogeno in protivnetno sredstvo

- Je zaščitni sredstvo pred mikrobnimi okužbami

- Deluje kot faktor transkripcije

- Je vključen v zaviranje proteaze

- Je protivirusni, protiglivični in antiparazitski protein

- Deluje tudi kot prokoagulant in ima ribonukleazo

- To je faktor rasti kosti.

Strukturni prikaz laktoferrina in sideroforja E. Coli (vir: w.Henley [CC BY-SA (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] prek Wikimedia Commons)

Kar zadeva boj mikrobnih okužb, laktoferrin deluje na dva načina:

- Ugrabitev železa na mestih okužbe (kar povzroča prehransko pomanjkanje nalezljivih mikroorganizmov, ki deluje kot bakteriostatična) ali

- Neposredno interakcijo z nalezljivim sredstvom, kar lahko povzroči lizo celic.

Farmakološka uporaba

Laktoferrin lahko dobimo neposredno, če ga očistimo iz kravjega mleka, drugi sodobni sistemi pa temeljijo na njegovi proizvodnji kot rekombinantni beljakovine v različnih organizmih lahke, hitre in ekonomične rasti.

Kot aktivna spojina nekaterih zdravil se ta protein uporablja za zdravljenje želodca in črevesnih razjed, pa tudi driska in hepatitis C.

Uporablja se proti okužbam bakterijskega in virusnega izvora, poleg tega pa se uporablja kot imunski sistem, ki spodbuja za preprečevanje nekaterih patologij, kot je rak.

Viri laktoferrina v človeškem telesu

Ekspresijo tega proteina je mogoče sprva zaznati v stopnjah dveh in štirih celic embrionalnega razvoja in nato v fazi blastociste do trenutka izvajanja.

Vam lahko služi: mikroevolucija

Pozneje se kaže v nevtrofilih in epitelijskih celicah prebavnega in reproduktivnega sistema v tvorbi.

Sinteza tega proteina se izvaja v mieloidni in sekretorni epiteliji. Pri odraslem človeku se v materinem mleku in kalkoster odkrijejo najvišje ravni izražanja laktoferrina.

Najdemo ga tudi v številnih sluzničnih izločkih, kot so maternična, semenska in vaginalna tekočina, v slini, žolku, soku trebušne slinavke, izločki tankega črevesja, nosnice in solz. Ugotovljeno je bilo, da se ravni tega beljakovin med nosečnostjo in med ženskim menstruacijskim ciklom.

Leta 2000 je bila določena proizvodnja laktoferrina v ledvicah, kjer se izraža in izloča skozi zbiralne tubule in ga je mogoče ponovno absorbirati v distalnem delu le -teh.

Večina laktoferrina v plazmi pri odraslih ljudeh prihaja iz nevtrofilcev, kjer je shranjen v specifičnih sekundarnih zrncih in terciarnih zrncih (čeprav v manjši koncentraciji).

Reference

1. Adlerva, l., Bartoskova, a., & Faldyna, m. (2008). Laktoferrin: pregled. Veterinarni Medicine, 53 (9), 457–468.
2. Berlutti, f., Pantanella, f., Natalizi, t., Frioni, a., Paesano, r., Polimeni, a., & Valenti, str. (2011). Protivirusne lastnosti laktoferrina-A naravne imunosti. Molekule, 16 (8), 6992-7018.
3. Brock, j. (devetnajst devetdeset pet). Laktoferrin: večnamenski imunoregulacijski protein? Imunologija danes, 16 (9), 417–419.
4. Brock, j. H. (2002). Fiziologija laktoferrina. Biokemija in celična biologija, 80 (1), 1-6.
5. González-chávez, s. Do., Arévala-Gallegos, s., & Rascón-Cruz, Q. (2009). Laktoferrin: struktura, funkcija in aplikacije. International Journal of Protimikrobna sredstva, 33 (4), 301-E1.
6. Alicay, str. F., & Viljoen, m. (devetnajst devetdeset pet). Laktoferrin: splošen pregled. Haematologica, 80 (3), 252-267.
7. Naot, d., Siva, a., Reid, i. R., & Cornish, J. (2005). Laktoferrin-a nov faktor rasti kosti. Klinična medicina in raziskave, 3 (2), 93-101.
8. Sanchez, l., Calvo, m., & Brock, J. H. (1992). Biološka vloga laktoferrina. Arhiv bolezni v otroštvu, 67 (5), 657.