LAKTOFERRIN: FELÉPÍTÉS ÉS FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2026

A laktoferrin, más néven apolaktoferrina vagy laktotranszferrin néven ismert, sok emlősfaj által termelt glikoprotein, amely képes vasionokat megkötni és átvinni (Fe3 +). Ez megtalálható a testfolyadékok nagy részében, és kapcsolatban áll a plazma vaskötő fehérjével, amelyet úgynevezett "transferrinnek" hívnak.

1939-ben Sorensen és Sorensen izolálta a szarvasmarha-tejből, majdnem 30 évvel később, 1960-ban, Johannson meghatározta az emberi anyatejben való jelenlétét (neve a világ legszélesebb vas-kötő fehérjeként történő besorolása alapján származik). tej).

Laktoferrin szerkezete (Forrás: Lijealso a Wikimedia Commons segítségével)

Későbbi vizsgálatok során a laktoferrin más exokrin mirigyek szekrécióiban, például epeben, hasnyálmirigy-juiceban és a vékonybél szekréciójában, valamint a neutrofilek másodlagos szemcséiben, az immunrendszerhez tartozó plazmasejtekben azonosult.

Ez a protein megtalálható a könnyben, a nyálban, a spermában, a hüvelyi folyadékokban, a hörgő- és az orrváladékban, valamint a vizeletben is, bár ez különösen bőséges a tejben (a kazein után a második legmagasabb koncentrációjú protein) és kolosztrum.

Bár kezdetben egyszerűen csak a tejben bakteriosztatikus aktivitású proteinnek tekintették, sokféle biológiai funkcióval bíró protein, bár nem mindegyiknek kapcsolódik a vasionok átvitelének képességéhez.

A laktoferrin felépítése

A laktoferrin, amint már említettük, körülbelül 80 kDa molekulatömegű glikoprotein, amely 703 aminosavmaradékból áll, amelyek szekvenciája nagy homológiával rendelkezik a különböző fajok között. Bázikus fehérje, pozitív töltésű, izoelektromos pontja 8 és 8,5 között van.

N lebeny és C lebeny

Egyetlen polipeptidláncból áll, amely két szimmetrikus lebenyt képez, amely az N lebeny (1-332 maradék) és a C lebeny (344-703 maradék), amelyek 33-41% homológiát mutatnak egymással.

Mind az N, mind a C lebeny β-hajtogatott lemezekből és alfa-heliklikákból áll, amelyek lebenyben két domént képeznek, az I. domént és a II. Domént (C1, C2, N1 és N2).

Mindkét lebeny egy "csukló" szakaszon keresztül kapcsolódik, amely egy alfa-hélixből áll a 333 és 343 csoportok között, ami nagyobb fehérje molekula rugalmasságot biztosít.

Ennek a proteinnek az aminosav-szekvenciája elemzése számos potenciális glikozilezési helyet tár fel. A glikozilezés mértéke nagyon változó és meghatározza a proteázaktivitással vagy a jóval alacsony pH-val szembeni ellenállást. Szénhidrát részében a leggyakoribb szacharid a mannóz, körülbelül 3% hexóz cukrokkal és 1% hexosaminokkal.

A laktoferrin egyes lebenyei visszafordíthatóan kötődhetnek két fémionhoz: vashoz (Fe2 +, Fe3 +), rézhez (Cu2 +), cinkhez (Zn2 +), kobalthoz (Co3 +) vagy mangánhoz (Mn2 +), szinergia egy bikarbonát-ionnal.

Egyéb molekulák

Ezenkívül más molekulákhoz, például lipopoliszacharidokhoz, glikozaminoglikánokhoz, DNS-hez és heparinhoz is köthet, bár alacsonyabb affinitással.

Amikor a fehérje két vasionhoz kötődik, hololaktoferrin néven ismert, miközben "szabad" formájában apolaktoferrinnek nevezzük, és amikor csak egy vas atomhoz kötődik, monofer laktoferrin néven ismert.

Az apolaktoferrin nyitott konformációjú, míg a hololaktoferrin zárt konfigurációjú, így ellenállóbbá teszi a proteolízist.

A laktoferrin egyéb formái

Egyes szerzők leírják a laktoferrin három izoformájának létezését: α, β és γ. A laktoferrin-α formát vaskötő képességgel és ribonukleáz aktivitással nem rendelkezőként jelöljük. A laktoferrin-β és a laktoferrin-γ formák ribonukleáz aktivitással bírnak, de nem képesek kötődni fémionokhoz.

Jellemzők

A laktoferrin egy glikoprotein, amelynek sokkal nagyobb affinitása van a vas kötődéséhez, mint a transferrinhez, a vérplazmában lévő vasszállító fehérjéhez, amely lehetővé teszi vasionok megkötését számos pH.

Mivel nettó pozitív töltésű és különféle szövetekben oszlik el, egy multifunkcionális fehérje, amely különféle fiziológiai funkciókban vesz részt, például:

- A bélben a vas felszívódásának szabályozása

- Immunválasz folyamatok

- A test antioxidáns mechanizmusai

- Antikarcinogén és gyulladáscsökkentő szerként működik

- Védőszer a mikrobiális fertőzések ellen

- Átírási tényezőként működik

- Részt vesz a proteázok gátlásában

- Vírusellenes, gombaellenes és parazitaellenes fehérje

- Prokoagulánsként is működik, és ribonukleáz aktivitással rendelkezik

- Ez egy csontnövekedési faktor.

A laktoferrin és az E. coli siderofor szerkezeti ábrázolása (Forrás: W. Henley a Wikimedia Commons segítségével)

A mikrobiális fertőzések elleni küzdelem vonatkozásában a laktoferrin kétféle módon működik:

- a vas elkülönítése a fertőzés helyén (ami táplálékhiányt okoz a fertőző mikroorganizmusokban, bakteriosztatikus hatású), vagy

- Közvetlen interakció a fertőző ágenssel, amely sejtlízist okozhat.

Farmakológiai felhasználások

A laktoferrin közvetlenül tehéntejből történő tisztítás útján nyerhető, de más modern rendszerek alapja annak előállítása rekombináns fehérjeként különböző szervezetekben, könnyű, gyors és gazdasági növekedéssel.

Egyes gyógyszerek hatóanyagaként ezt a proteint gyomor- és bélfekélyek, valamint hasmenés és hepatitis C kezelésére használják.

Bakteriális és vírusos eredetű fertőzések ellen alkalmazzák, emellett immunrendszer serkentőjeként használják egyes betegségek, például rák megelőzésére.

A laktoferrin forrásai az emberi testben

Ennek a proteinnek az expressziója kezdetben kimutatható az embrionális fejlődés két és négy sejtfázisában, majd a blastocisztás stádiumban, a beültetés idejéig.

Később ez a neutrofilekben és az emésztőrendszer és a reproduktív rendszerek epiteliális sejtjeiben kialakul.

Ennek a proteinnek a szintézisét a mieloid és szekréciós epitéliában végzik. Felnőtt emberben a laktoferrin expressziója a legmagasabb az anyatejben és a kolosztrumban.

Számos nyálkahártya-szekrécióban megtalálható, például méh-, mag- és hüvelyvízben, nyálban, epeben, hasnyálmirigy-juiceban, vékonybél-szekrécióban, orrváladékban és könnyben. Ennek a protein szintnek a változása terhesség alatt és a menstruációs ciklus során nők esetében megfigyelhető.

2000-ben meghatározták a vesében a laktoferrin termelődését, ahol az expresszálódik és kiválasztódik a gyűjtő tubulusokon keresztül, és annak disztális részében újra felszívódhat.

A felnőtt emberekben a laktoferrin plazma nagy része neutrofilekből származik, ahol speciális másodlagos granulátumban és harmadlagos granulátumban tárolják (bár alacsonyabb koncentrációban).

Irodalom

1. Adlerova, L., Bartoskova, A., és Faldyna, M. (2008). Lactoferrin: áttekintés. Veterinarni Medicina, 53 (9), 457-468.
2. Berlutti, F., Pantanella, F., Natalizi, T., Frioni, A., Paesano, R., Polimeni, A., és Valenti, P. (2011). A laktoferrin - a természetes immunitási molekula antivirális tulajdonságai. Molecules, 16 (8), 6992-7018.
3. Brock, J. (1995). Laktoferrin: multifunkcionális immunszabályozó protein? Immunology ma, 16 (9), 417-419.
4. Brock, JH (2002). A laktoferrin élettana. Biokémia és sejtbiológia, 80 (1), 1-6.
5. González-Chávez, SA, Arévalo-Gallegos, S., és Rascón-Cruz, Q. (2009). Laktoferrin: felépítés, funkció és alkalmazások. Antimikrobiális szerekről szóló nemzetközi folyóirat, 33 (4), 301-e1.
6. Levay, PF és Viljoen, M. (1995). Lactoferrin: általános áttekintés. Haematologica, 80 (3), 252-267.
7. Naot, D., Grey, A., Reid, IR, és Cornish, J. (2005). Laktoferrin - új csontnövekedési faktor. Clinical Medicine & Research, 3 (2), 93-101.
8. Sanchez, L., Calvo, M., és Brock, JH (1992). A laktoferrin biológiai szerepe. A gyermekkori betegségek archívuma, 67 (5), 657.