Struktura i funkcje laktoferyny

Laktoferryna, Znany również jako apolaktoferyna lub laktotransferryna, jest to glikoproteina wytwarzana przez wiele gatunków ssaków, która ma zdolność do łączenia i przenoszenia jonów żelaza (Fe3+). Jest w dużej części płynów ustrojowych i jest związany z białkiem w osoczu wiązania żelaza znanego jako „transferryna”.

Został wyizolowany w 1939 r. Przez Sorensena i Sorensena z mleka bydlęcego, a prawie 30 lat później, w 1960 r., Johannson określił swoją obecność w ludzkim mleku (jego nazwisko wywodzi się z jego klasyfikacji jako najliczniejszego białka z Unii żelaza z najliczniejszego mleka żelaza).

Struktura laktoferryny (Źródło: Liejealso [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Późniejsze badania zidentyfikowały laktoferynę w innych wydzielaniach zewnątrzwydzielniczych gruczołów, takich jak żółć, sok trzustki i wydzielanie jelita cienkiego, a także w wtórnych granulkach neutrofili, komórki plazmatyczne należące do układu odpornościowego.

Białko to występuje również we łzach, ślinie, nasienia, płynach pochwy, wydzielania oskrzeli i nosa oraz moczu, chociaż jest szczególnie obfite w mleku (jest to drugie białko w większym stężeniu po kazeinie) i kalcyster).

Chociaż początkowo był uważany za białko z bakteriostatyczną aktywnością mleka, jest to białko o szerokiej gamie funkcji biologicznych, chociaż nie wszystkie mają związek z ich zdolnością przenoszenia jonów żelaza.

[TOC]

Struktura laktoferyny

Laktoferrin, jak wspomniano. Jest to podstawowe białko, dodatnio załadowane i z punktem izoelektrycznym między 8 a 8.5.

Płat n i płat C

Powstaje on przez pojedynczy łańcuch polipeptydowy, który jest złożony w celu utworzenia dwóch symetrycznych płatów zwanych płatem płata (1-332 odpadami) i płatem C (344-703 odpadów, które dzielą między sobą 33 a 41% homologii między sobą.

Może ci służyć: lipoproteiny

Zarówno płat n, jak i płat C są utworzone przez arkusze wyposażone w β i śmigiery alfa, które stanowią dwie domeny przez płat, domenę I i domenę II (C1, C2, N1 i N2).

Oba płaty są połączone przez region „zawiasu”, który składa się z śmigła alfa między odpadami 333 i 343, co zapewnia większą elastyczność molekularną dla białka.

Analiza sekwencji aminokwasowej tego białka ujawnia dużą liczbę potencjalnych miejsc glikozylacji. Stopień glikozylacji jest bardzo zmienny i określa odporność na aktywność proteaz lub znacznie niskie pH. Najczęstszym sacharykiem w części węglowodanów jest ręka, z mniej więcej 3% cukrów sześciokątnych i 1% heksozamin.

Każdy płomień laktoferyny jest w stanie odwracalnie wiązać się z dwoma jonami metali, czyli żelaza (Fe2+, Fe3+), miedzi (Cu2+), cynku (Zn2+), kobaltu (CO3+) czy manganu (Mn2+), w synergii z jonem dwukaralnym bikarbonate.

Inne cząsteczki

Może również dołączyć, choć z mniejszym powinowactwem, inne cząsteczki, takie jak lipopolisacharydy, glikozaminoglikany, DNA i heparyna.

Gdy białko jest powiązane z dwoma jonami żelaza, jest znane jako holaktoferryna, podczas gdy jest w postaci „wolnej”, nazywa się apolctoferrynę, a gdy jest powiązane tylko z atomem żelaza, jest znany jako pojedyncza filcowa laktoferyna.

Apolaktoferyna ma otwartą konformację, tymczasem holaktoferyna ma zamkniętą konfigurację, więc jest bardziej odporna na proteoliza.

Inne formy laktoferyny

Niektórzy autorzy opisują istnienie trzech izoform laktoferyny: α, β i γ. Forma laktoferyny-α jest oznaczona jako ta z zdolnością do zjednoczenia do prasowania i bez aktywności rybonukleazy. Formy laktoferyny -β i laktoferyny -γ mają aktywność rybonukleazy, ale nie są w stanie łączyć jonów metali.

Funkcje

Laktoferyna jest glikoproteiną o powinowactwie do zjednoczenia żelaza znacznie lepszego niż transferryna, białka przenośnika żelaza w osoczu krwi, co daje zdolność do łączenia jonów tego metalu w szerokim zakresie pH.

Może ci służyć: izolacja geograficzna

W związku z faktem, że ma dodatnie obciążenie netto i jest rozmieszczone w różnych tkankach, jest to wielofunkcyjne białko, które bierze udział w różnych funkcjach fizjologicznych, takich jak:

- Regulacja wchłaniania żelaza jelitowego

- Procesy odpowiedzi immunologicznej

- Mechanizmy przeciwutleniające ciała

- Działa jako środek przeciwkinogenny i przeciwzapalny

- Jest środkiem ochronnym przed infekcjami drobnoustrojami

- Działa jako czynnik transkrypcyjny

- Bierze udział w hamowaniu proteazy

- Jest to białko przeciwwirusowe, przeciwgrzybicze i antyparasetyczne

- Działa również jako prokoagulant i ma aktywność rybonukleazy

- Jest to czynnik wzrostu kości.

Strukturalna reprezentacja laktoferyny i sideroforu E. Coli (źródło: w.Henley [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Jeśli chodzi o walkę z infekcjami drobnoustrojów, laktoferyna działa na dwa sposoby:

- Porwanie żelaza w miejscach infekcji (co powoduje brak żywieniowy w zakaźnych mikroorganizmach, działający jako bakteriostatyczny) lub

- Interakcja bezpośrednio ze środkiem zakaźnym, który może powodować lizę komórek.

Zastosowania farmakologiczne

Laktoferynę można uzyskać bezpośrednio po oczyszczeniu z mleka krowiego, ale inne nowoczesne systemy opierają się na jego produkcji jako rekombinowanego białka w różnych organizmach o łatwym, szybkim i ekonomicznym rozwoju.

Jako aktywny związek niektórych leków, białko to stosuje się do leczenia żołądka i wrzodów jelitowych, a także biegunki i zapalenia wątroby typu C.

Jest stosowany przeciwko infekcjom pochodzenia bakteryjnego i wirusowego, a ponadto jest stosowany jako układ odpornościowy stymulujący do zapobiegania niektórym patologii, takim jak rak.

Źródła laktoferyny w ludzkim ciele

Ekspresję tego białka można początkowo wykryć na etapach dwóch i czterech komórek rozwoju embrionalnego, a następnie w stadium blastocysty, aż do momentu wdrożenia.

Może ci służyć: mikroewolucja

Następnie jest to dowodowe w neutrofilach i komórkach nabłonkowych układów trawiennych i reprodukcyjnych w tworzeniu.

Synteza tego białka przeprowadzana jest w nabłonku szpikowym i wydzielniczym. U dorosłego człowieka najwyższy poziom ekspresji laktoferyny wykrywany jest w mleku matki i kalkuta.

Można go również znaleźć w wielu wydzielaniach śluzowych, takich jak macicy, płyny nasienne i pochwy, w ślinie, żółci, soku trzustki, wydzielania cienkiego jelit, nozdrzy i łez. Ustalono, że poziomy tego białka zmieniają się podczas ciąży i podczas cyklu menstruacyjnego kobiet.

W 2000 r. Wyznaczono produkcję laktoferyny w nerkach, gdzie jest ona wyrażana i wydzielana przez kanaliki kolekcjonerskie i może być ponownie wchłaniane w ich dystansie.

Większość laktoferyny w osoczu u dorosłych ludzi pochodzi z neutrofili, gdzie jest przechowywana w określonych granulkach wtórnych i granulkach trzeciorzędowych (choć w mniejszym stężeniu).

Bibliografia

1. Adlerva, l., Bartoskova, a., & Faldyna, m. (2008). Laktoferrin: recenzja. Veterinarni Medicine, 53 (9), 457-468.
2. Berlutti, f., Pantanella, f., Natalizi, t., Frioni, a., Paesano, r., Polimeni, a., & Valenti, p. (2011). Właściwości przeciwwirusowe laktoferyny-naturalnej cząsteczki odporności. Cząsteczki, 16 (8), 6992-7018.
3. Brock, J. (1995). Laktoferyna: wielofunkcyjne białko immunoregulacyjne? Immunology Today, 16 (9), 417-419.
4. Brock, J. H. (2002). Fizjologia laktoferyny. Biochemia i biologia komórkowa, 80 (1), 1-6.
5. González-Chávez, s. DO., Arévalo-Gallegos, s., I Rascón-Cruz, Q. (2009). Laktoferryna: struktura, funkcja i aplikacje. International Journal of Antimicrobial Agents, 33 (4), 301-E1.
6. Alicay, s. 1. F., & Viljoen, m. (1995). Laktoferrin: ogólny przegląd. Haematologica, 80 (3), 252-267.
7. Naot, d., Gray, a., Reid, ja. R., & Cornish, J. (2005). Nowatorski czynnik wzrostu kości Laktoferrin-A. Medycyna i badania kliniczne, 3 (2), 93-101.
8. Sanchez, L., Calvo, m., I Brock, J. H. (1992). Biologiczna rola laktoferyny. Archiwa chorób w dzieciństwie, 67 (5), 657.