Struktur und Funktionen von Lactoferrin

Der Lactoferrin, Auch als Apolactoferrin oder Lactotransferrin bekannt, handelt es sich um ein Glykoprotein, das von vielen Säugetierarten produziert wird, die die Fähigkeit haben, Eisenionen zu verbinden und zu übertragen (Fe3+). Es befindet sich in weiten Teilen von Körperflüssigkeiten und ist mit dem Plasmaprotein der Eisenbindung verwandt, das als "Transferrin" bekannt ist.

Es wurde 1939 von Sorensen und Sorensen aus Rindermilch isoliert, und fast 30 Jahre später, 1960, stellte Johannson seine Anwesenheit in der Muttermilch fest (sein Name ergibt sich aus seiner Klassifizierung als das am häufigsten vorkommende Eisenvereinigungsprotein der am häufigsten vorkommenden Eisenmilch).

Lactoferrin -Struktur (Quelle: Liejealso [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Nachfolgende Untersuchungen identifizierten Lactoferrin in anderen Sekreten von exokrinen Drüsen wie Galle, Bauchspeicheldrüsensaft und Sekretionen des Dünndarms sowie in den sekundären Granulaten von Neutrophilen, Plasmazellen, die zum Immunsystem gehören.

Dieses Protein ist auch in Tränen, Speichel, Sperma, Vaginalflüssigkeiten, Bronchial- und Nasensekreten und Urin zu finden.

Obwohl es anfänglich einfach als Protein mit bakteriostatischer Milchaktivität angesehen wurde, ist es ein Protein mit einer Vielzahl biologischer Funktionen, obwohl nicht alle mit ihrer Übertragungskapazität von Eisenionen zu tun haben.

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Lactoferrin -Struktur

Lactoferrin, wie erwähnt. Es ist ein grundlegendes Protein, positiv beladen und mit einem isoelektrischen Punkt zwischen 8 und 8.5.

Lappen N und Lappen c

Es wird durch eine einzelne Polypeptidkette gebildet, die zu zwei symmetrischen Lappen gefaltet wird, die als Lappen N (1-332 Abfall) und Lappen C (344-703 Abfall, die zwischen 33 und 41% Homologie zwischen sich teilt.

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Sowohl der Lappen N als auch der Lappen C werden durch β-geschickte Blätter und Alpha-Propeller gebildet, die zwei Domänen nach Lappen, Domäne I und Domain II bilden (C1, C2, N1 und N2).

Beide Lappen sind über einen „Scharnier“ -Gegal.

Die Analyse der Aminosäuresequenz dieses Proteins zeigt eine große Anzahl potenzieller Stellen für die Glykosylierung. Der Glykosylierungsgrad ist sehr variabel und bestimmt den Widerstand gegen die Aktivität von Proteasen oder erheblich niedrigen pH -Wert. Das häufigste Saccharid in seinem Kohlenhydratanteil ist die Hand, mit mehr oder weniger 3% der hexösen Zucker und 1% der Hexosamine.

Jeder Lactoferrin -Lobulus kann reversibel an zwei Metallionen binden, ob Eisen (Fe2+, Fe3+), Kupfer (Cu2+), Zink (Zn2+), Kobalt (CO3+) oder Mangan (Mn2+), in Synergie mit einem Bicarbonat -Ion.

Andere Moleküle

Es kann auch zusammenarbeiten, wenn auch mit weniger Affinität andere Moleküle wie Lipopolysaccharide, Glycosaminoglycane, DNA und Heparin.

Wenn das Protein mit zwei Eisenionen verbunden ist.

ApolactoFerrin hat eine offen.

Andere Formen von Lactoferrin

Einige Autoren beschreiben die Existenz von drei Lactoferrin -Isoformen: α, β und γ. Die Lactoferrin-α-Form wird als die mit der Fähigkeit, zu bügeln, und ohne Ribonuklease-Aktivität bezeichnet. Lactoferrin -β und Lactoferrin -& ggr; -Formen haben Ribonukleaseaktivität, können jedoch keine Metallionen beitreten.

Funktionen

Lactoferrin ist ein Glykoprotein mit einer Affinität für die Eisenvereinigung, die dem von Transferrin, einem Eisenförderprotein im Blutplasma, weit überlegen ist, das ihm die Fähigkeit gibt, sich den Ionen dieses Metalls in einer Vielzahl von pH -Bereichen anzuschließen.

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Angesichts der Tatsache, dass es eine positive Nettobelastung hat und in verschiedenen Geweben verteilt ist, handelt es sich um ein multifunktionales Protein, das an verschiedenen physiologischen Funktionen beteiligt ist wie:

- Die Regulation der Darm -Eisenabsorption

- Immunantwortprozesse

- Body Antioxidans Mechanismen

- Es wirkt als antikinogenes und entzündungshemmendes Mittel

- Er ist ein Schutzmittel gegen mikrobielle Infektionen

- Funktioniert als Transkriptionsfaktor

- Ist an der Protease -Hemmung beteiligt

- Es ist ein antivirales, antimykotisches und antiparasitisches Protein

- Es funktioniert auch als prokoagulierend und hat Ribonukleaseaktivität

- Es ist ein Knochenwachstumsfaktor.

Strukturelle Darstellung von Lactoferrin und einem Siderophor von e. Coli (Quelle: W.Henley [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] über Wikimedia Commons)

In Bezug auf den Kampf von mikrobiellen Infektionen wirkt Lactoferrin auf zwei Arten:

- Entführung von Eisen an den Infektionsstellen (was zu einem Mangel an infektiösen Mikroorganismen im Ernährungsbetrieb führt, der als bakteriostatisch wirkt) oder

- Direkt mit dem infektiösen Mittel interagieren, das Zelllyse verursachen kann.

Pharmakologische Anwendungen

LactoFerrin kann direkt aus Kuhmilch gereinigt werden, aber andere moderne Systeme basieren auf seiner Produktion als rekombinantes Protein in verschiedenen Organismen mit einfachem, schnellem und wirtschaftlichem Wachstum.

Als aktive Verbindung einiger Arzneimittel wird dieses Protein zur Behandlung von Magen- und Darmgeschwüren sowie Durchfall und Hepatitis C verwendet.

Es wird gegen Infektionen bakterieller und viraler Herkunft verwendet und außerdem als Immunsystem verwendet, die für die Vorbeugung einiger Pathologien wie Krebs stimuliert werden.

Lactoferrin -Quellen im menschlichen Körper

Die Expression dieses Proteins kann zunächst in den Stadien von zwei und vier Zellen der embryonalen Entwicklung und dann in der Blastozystenstufe bis zum Moment der Implementierung nachgewiesen werden.

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Es wird anschließend in Neutrophilen und Epithelzellen von Verdauungs- und Fortpflanzungssystemen in der Bildung nachgewiesen.

Die Synthese dieses Proteins wird in myeloiden und sekretorischen Epithelien durchgeführt. Bei einem erwachsenen Menschen werden die höchsten Spiegel an Lactoferrin -Expression in Muttermilch und Calcoster nachgewiesen.

Es kann auch in vielen Schleimsekretionen wie Uterus, Samen- und Vaginalflüssigkeiten, im Speichel, Galle, Bauchspeicheldrüsensaft, die Sekrete des dünnen Darms, der Nasenlöcher und der Tränen gefunden werden. Es wurde festgestellt, dass sich die Spiegel dieser Protein während der Schwangerschaft und während des Menstruationszyklus der Frauen verändern.

Im Jahr 2000 wurde die Produktion von Lactoferrin in den Nieren bestimmt, wo sie in den sammelnden Tubuli ausgedrückt und sekretiert wird und im distalen Teil von ihnen neu sortiert werden kann.

Die meisten Plasma -Lactoferrin bei erwachsenen Menschen stammen aus Neutrophilen, wo es in spezifischen sekundären Granulaten und tertiären Granulaten gespeichert ist (obwohl in geringerer Konzentration).

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