ЛАКТОФЕРРИН: СТРУКТУРА И ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Лактоферин , такође познат као аполацтоферрина или лацтотрансферрин, је гликопротеин производи многе врсте сисара који имају способност везивања и трансфер гвожђа јона (Фе3 +). Налази се у већем делу телесних течности и повезан је са протеинима који везују гвожђе у плазми и познат је као "трансферрин".

Изолирали су га 1939. године Соренсен и Соренсен из говеђег млека, а скоро 30 година касније, 1960. године, Јоханнсон је утврдио његово присуство у људском млеку (његово име произилази из класификације као најобилнијег протеина који веже гвожђе на свету). млеко).

Структура лактоферина (Извор: Лијеалсо преко Викимедиа Цоммонс)

Накнадна истраживања идентификовала су лактоферин у осталим секрецијама спољних жлезда као што су жуч, панкреасни сок и излучевине танког црева, као и у секундарним гранулама неутрофила, плазма ћелија које припадају имунолошком систему.

Овај протеин се такође налази у сузама, слини, сперми, вагиналним течностима, бронхијалним и носним излучевинама, и у урину, мада је посебно богат млеком (то је други протеин по највишој концентрацији после казеина) и колострум.

Иако се у почетку једноставно сматрао протеином с бактериостатским деловањем у млеку, то је протеин са широким распоном биолошких функција, иако не морају сви имати везе са његовом способношћу преношења јона гвожђа.

Структура лактоферина

Лактоферрин је, као што је већ поменуто, гликопротеин молекулске тежине од око 80 кДа, који се састоји од 703 аминокиселинских остатака чија секвенца има велику хомологност између различитих врста. То је основни протеин, позитивно наелектрисан и са изоелектричном тачком између 8 и 8.5.

Н режњева и режња Ц

Састоји се од једног полипептидног ланца који је пресавијен да формира два симетрична режња која се називају Н режњеви (остаци 1-332) и Ц уд (остаци 344-703) који међусобно деле 33-41% хомологије.

И режањ Н и режањ Ц сачињени су од β пресавијених листова и алфа-хеликоптера, који чине две домене по режњеву, домен И и домен ИИ (Ц1, Ц2, Н1 и Н2).

Оба режња спојена су кроз зглобну регију која је састављена од алфа хеликса између остатака 333 и 343, што протеину даје већу молекуларну флексибилност.

Анализа аминокиселинске секвенце овог протеина открива велики број потенцијалних места гликозилације. Степен гликозилације је веома променљив и одређује отпорност на активност протеаза или на значајно низак пХ. Најчешћи сахарид у свом делу угљених хидрата је маноза, са око 3% шећера хексозе и 1% хексозамина.

Сваки део лактоферина може се реверзибилно везати за два јона метала, било гвожђе (Фе2 +, Фе3 +), бакар (Цу2 +), цинк (Зн2 +), кобалт (Цо3 +) или манган (Мн2 +), у синергија са бикарбонатним јоном.

Остали молекули

Такође се може везати, мада са нижим афинитетом, на друге молекуле, попут липополисахарида, гликозаминогликана, ДНК и хепарина.

Када се протеин веже за два јона гвожђа познат је као хололактоферрин, док се у "слободном" облику назива аполактоферрин, а када се веже само за један атом гвожђа познат је као моноферрични лактоферрин.

Аполактоферрин има отворену конформацију, док хололактоферрин има затворену конфигурацију, што га чини отпорнијим на протеолизу.

Остали облици лактоферина

Неки аутори описују постојање три изоформе лактоферрина: α, β и γ. Лактоферрин-α облик означава се као капацитет везивања гвожђа и без активности рибонуклеазе. Облици лактоферин-П и лактоферин-γ имају активност рибонуклеазе, али нису способни да се везују за јоне метала.

Карактеристике

Лактоферрин је гликопротеин са много већим афинитетом за везивање гвожђа од трансферина, протеина транспортера гвожђа у крвној плазми, што му омогућава способност везања јона гвожђа у широком распону пХ.

С обзиром да има позитивно наелектрисање и дистрибуира се у разним ткивима, то је мултифункционални протеин који је укључен у различите физиолошке функције као што су:

- Регулација цревне апсорпције гвожђа

- Процеси имуног одговора

- Тело антиоксиданс механизми

- Делује као антикарциногено и противупално средство

- То је заштитно средство против микробиолошких инфекција

- Делује као фактор транскрипције

- Укључује у инхибицију протеаза

- То је антивирусни, антигљивични и антипаразитни протеин

- Делује и као прокоагулант и има активност рибонуклеазе

- То је фактор раста костију.

Структурни приказ лактоферина и сидерофора Е. цоли (Извор: В. Хенлеи преко Викимедиа Цоммонс)

Што се тиче борбе против микробних инфекција, лактоферин делује на два начина:

- Секвеструисање гвожђа на местима инфекције (што узрокује нутритивни недостатак заразних микроорганизама, делујући као бактериостатик) или

- Интеракција директно са инфективним агенсом, што може изазвати лизу ћелије.

Фармаколошке употребе

Лактоферрин се може добити директно пречишћавањем из крављег млека, али други савремени системи заснивају се на његовој производњи као рекомбинантног протеина у различитим организмима уз лак, брз и економски раст.

Као активно једињење у неким лековима, овај протеин се користи за лечење чира на желуцу и цревима, као и код пролива и хепатитиса Ц.

Користи се против инфекција бактеријског и вирусног порекла, а поред тога користи се као стимуланс имунолошког система за спречавање неких патологија као што је рак.

Извори лактоферина у људском телу

Експресија овог протеина може се прво открити у две и четири ћелијске фазе ембрионалног развоја, а затим и у фази бластоцисте, све до времена имплантације.

Касније се доказује у неутрофилима и у епителним ћелијама пробавног и репродуктивног система у формирању.

Синтеза овог протеина се врши у мијелоидном и секреторном епителу. Код одраслог човека највиши ниво експресије лактоферина откривен је у мајчином млеку и колоструму.

Такође се може наћи у многим мукозним секрецијама као што су материца, семенке и вагинална течност, пљувачка, жуч, панкреасни сок, излучевине из танког црева, носне секреције и сузе. Откривено је да се нивои овог протеина мењају током трудноће и током менструалног циклуса код жена.

У 2000. години одређена је производња лактоферрина у бубрезима, где се он експримира и излучује преко сабирних тубула и може се поново абсорбовати у удаљеном делу истих.

Већина лактоферина у плазми код одраслих људи долази из неутрофила, где се складишти у специфичним секундарним гранулама и у терцијарним гранулама (мада у нижим концентрацијама).

Референце

1. Адлерова, Л., Бартоскова, А., Фалдина, М. (2008). Лактоферрин: преглед. Ветеринарни Медицина, 53 (9), 457-468.
2. Берлутти, Ф., Пантанелла, Ф., Натализи, Т., Фриони, А., Паесано, Р., Полимени, А., и Валенти, П. (2011). Антивирусна својства лактоферина - природни молекул имуности. Молекуле, 16 (8), 6992-7018.
3. Броцк, Ј. (1995). Лактоферрин: мултифункционални имунорегулациони протеин? Имунологија данас, 16 (9), 417-419.
4. Броцк, ЈХ (2002). Физиологија лактоферина. Биохемија и ћелијска биологија, 80 (1), 1-6.
5. Гонзалез-Цхавез, СА, Аревало-Галлегос, С. и Расцон-Цруз, К. (2009). Лактоферрин: структура, функција и примене. Међународни часопис за антимикробна средства, 33 (4), 301-е1.
6. Леваи, ПФ, и Виљоен, М. (1995). Лактоферрин: општи преглед. Хаематологица, 80 (3), 252-267.
7. Наот, Д., Греи, А., Реид, ИР, и Цорнисх, Ј. (2005). Лактоферрин - нови фактор раста костију. Цлиницал Медицине & Ресеарцх, 3 (2), 93-101.
8. Санцхез, Л., Цалво, М. и Броцк, ЈХ (1992). Биолошка улога лактоферина. Архиви болести у детињству, 67 (5), 657.