아 폴락 토 페리 나 또는 락토 트랜스페린으로도 알려진 락토페린 은 철 이온 (Fe3 +)과 결합하고 전달하는 능력을 가진 많은 포유류 종에 의해 생성되는 당 단백질입니다. 체액의 대부분에서 발견되며 "트랜스페린"으로 알려진 혈장 철 결합 단백질과 관련이 있습니다.
1939 년 소렌슨과 소렌슨에 의해 소의 우유에서 분리되었고, 거의 30 년 후인 1960 년에 Johannson은 모유에서 그 존재를 결정했습니다 (그 이름은 세계에서 가장 풍부한 철 결합 단백질로 분류 된 것에서 유래했습니다). 우유).
락토페린 구조 (출처 : Lijealso via Wikimedia Commons)
이후 연구에서 담즙, 췌장액 및 소장 분비물과 같은 다른 외 분비선 분비물뿐만 아니라 호중구의 2 차 과립, 면역계에 속하는 형질 세포에서 락토페린이 확인되었습니다.
이 단백질은 눈물, 타액, 정액, 질액, 기관지 및 비강 분비물, 소변에서도 발견되지만 우유에는 특히 풍부합니다 (카제인 다음으로 두 번째로 높은 농도의 단백질 임). 초유.
처음에는 단순히 우유에서 정균 활동을하는 단백질로 간주되었지만 철 이온 전달 능력과 관련이있는 것은 아니지만 다양한 생물학적 기능을 가진 단백질입니다.
락토페린의 구조
언급 된 바와 같이 락토페린은 분자량이 약 80kDa 인 당 단백질로, 서로 다른 종간에 서열이 큰 상 동성을 갖는 703 개의 아미노산 잔기로 구성됩니다. 이것은 양전하를 띠고 8에서 8.5 사이의 등전점을 가진 염기성 단백질입니다.
N 로브 및 C 로브
이는 접혀서 서로 33-41 % 상 동성을 공유하는 N 로브 (잔기 1-332)와 C 로브 (잔기 344-703)라고하는 두 개의 대칭 로브를 형성하도록 접힌 단일 폴리펩티드 사슬로 구성됩니다.
N 로브와 C 로브는 모두 β- 접힌 시트와 알파 나선으로 구성되며, 로브 당 2 개의 도메인, 도메인 I 및 도메인 II (C1, C2, N1 및 N2)를 구성합니다.
두 로브는 잔기 333과 343 사이의 알파 나선으로 구성된 "힌지"영역을 통해 연결되어 단백질에 더 큰 분자 유연성을 제공합니다.
이 단백질의 아미노산 서열 분석은 글리코 실화를위한 많은 잠재적 인 부위를 보여줍니다. 글리코 실화 정도는 매우 가변적이며 프로테아제 활성 또는 상당히 낮은 pH에 대한 내성을 결정합니다. 탄수화물 부분에서 가장 흔한 당류는 만노스이며, 약 3 %의 헥 소오스 당과 1 %의 헥 소사 민이 있습니다.
락토페린의 각 엽은 철 (Fe2 +, Fe3 +), 구리 (Cu2 +), 아연 (Zn2 +), 코발트 (Co3 +) 또는 망간 (Mn2 +)의 두 금속 이온에 가역적으로 결합 할 수 있습니다. 중탄산염 이온과의 시너지.
기타 분자
또한 친 화성이 낮지 만 리포 다당류, 글리코 사 미노 글리 칸, DNA 및 헤파린과 같은 다른 분자에 결합 할 수도 있습니다.
단백질이 두 개의 철 이온에 결합하면 홀로 락토페린이라고하며, "자유"형태 일 때는 아폴 락토페린이라고하며 철 원자 하나에 만 결합 할 때는 모노 페릭 락토페린이라고합니다.
Apolactoferrin은 개방형 구조를 가지고있는 반면 hololactoferrin은 폐쇄 형 구조를 가지고있어 단백질 분해에 더 저항력이 있습니다.
다른 형태의 락토페린
일부 저자는 α, β 및 γ의 세 가지 이소 형 락토페린의 존재를 설명합니다. 락토페린 -α 형태는 철 결합 능력이 있고 리보 뉴 클레아 제 활성이없는 것으로 표시된다. 락토페린 -β 및 락토페린 -γ 형태는 리보 뉴 클레아 제 활성을 갖지만 금속 이온에 결합 할 수는 없습니다.
풍모
락토페린은 혈장의 철 수송 단백질 인 트랜스페린보다 철 결합에 훨씬 더 높은 친화력을 가진 당 단백질로, 광범위한 범위에서 철 이온을 결합 할 수있는 능력을 부여 pH.
순 양전하가 있고 다양한 조직에 분포되어 있다는 점을 감안할 때 다음과 같은 다양한 생리적 기능에 관여하는 다기능 단백질입니다.
-장내 철분 흡수 조절
-면역 반응 과정
-신체의 항산화 메커니즘
-항암 및 항염증제로 작용
-미생물 감염에 대한 보호제
-전사 인자로 작용
-프로테아제 억제에 관여
-항 바이러스, 항진균 및 항 기생충 단백질입니다
-응고 촉진 제로도 작용하며 리보 뉴 클레아 제 활성이 있습니다.
-뼈 성장 인자입니다.
락토페린과 대장균 사이드로 포어의 구조적 표현 (출처 : W. Henley via Wikimedia Commons)
미생물 감염과의 싸움과 관련하여 락토페린은 두 가지 방식으로 작용합니다.
-감염 부위에서 철분 격리 (정균 작용을하는 감염성 미생물에 영양 결핍을 유발) 또는
-세포 용해를 일으킬 수있는 감염원과 직접 상호 작용합니다.
약리학 적 용도
락토페린은 우유에서 정제하여 직접 얻을 수 있지만, 다른 현대 시스템은 쉽고 빠르며 경제적으로 성장하는 다양한 유기체에서 재조합 단백질로 생산하는 것을 기반으로합니다.
일부 약물의 활성 화합물로이 단백질은 위 및 장 궤양, 설사 및 C 형 간염 치료에 사용됩니다.
그것은 세균 및 바이러스 기원의 감염에 대해 사용되며 또한 암과 같은 일부 병리를 예방하기 위해 면역계의 자극제로 사용됩니다.
인체 내 락토페린 공급원
이 단백질의 발현은 배아 발달의 2 개 및 4 개 세포 단계에서 처음에 검출 될 수 있고, 이식 시점까지 배반포 단계에서 검출 될 수 있습니다.
나중에 호중구와 소화 및 생식 기관의 상피 세포에서 형성됩니다.
이 단백질의 합성은 골수 및 분비 상피에서 수행됩니다. 성인의 경우 모유와 초유에서 가장 높은 수준의 락토페린 발현이 검출됩니다.
또한 자궁, 정액 및 질액, 타액, 담즙, 췌장액, 소장 분비물, 비강 분비물 및 눈물과 같은 많은 점액 분비물에서 발견 될 수 있습니다. 이 단백질의 수치는 임신 중과 여성의 월경주기 동안 변하는 것으로 밝혀졌습니다.
2000 년에 신장에서 락토페린의 생산이 결정되었는데, 그곳에서 수집 된 세뇨관을 통해 발현되고 분비되며 같은 말단 부분에서 재 흡수 될 수 있습니다.
성인의 혈장 락토페린의 대부분은 호중구에서 비롯되며 특정 2 차 과립 및 3 차 과립에 저장됩니다 (낮은 농도 임에도 불구하고).
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