Laktoferriini

Laktoferriini  on polyfunktionaalinen proteiini transferriiniperheestä . Laktoferriini on pallomainen glykoproteiini , jonka molekyylipaino on noin 80 kDa ja jota esiintyy laajalti erilaisissa eritysnesteissä, kuten maidossa , syljessä , kyynelissä ja nenän eritteissä.

Laktoferriini on yksi elimistön immuunijärjestelmän komponenteista , osallistuu epäspesifisen humoraalisen immuniteetin järjestelmään , säätelee immunokompetenttien solujen toimintaa ja on tulehduksen akuutin vaiheen proteiini .

Proteiini on vuorovaikutuksessa DNA :n ja RNA :n , polysakkaridien , hepariinin ja laktoferriinin kanssa, ja jotkin biologisista toiminnoistaan ​​ovat komplekseja näiden ligandien kanssa .

Rakenne ja fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Laktoferriinimolekyylin rakenne

Laktoferriini kuuluu transferriiniproteiinien perheeseen, joka kuljettaa rautaa soluihin ja säätelee vapaan raudan määrää veressä ja ulkoisissa eritteissä. Laktoferriiniä on ihmisten ja muiden nisäkkäiden maidossa. [yksi]

On osoitettu, että maidon lisäksi laktoferriiniä löytyy veriplasmasta , neutrofiileistä ja se on yksi pääproteiineista lähes kaikissa nisäkkäiden eksokriinisissa eritteissä, kuten syljessä , sapessa , kyynelissä ja haiman eritteissä [2] .

Laktoferriinin pitoisuus maidossa vaihtelee ternimaidon 7 mg/ml: sta 1 mg/ml:aan kypsässä maidossa.

Röntgendiffraktioanalyysin mukaan proteiini muodostuu yhdestä polypeptidiketjusta , joka sisältää 692 aminohappotähdettä ja muodostaa kaksi homologista globulaarista domeenia , joita kutsutaan N- ja C-lohkoiksi (N-lohko, tähteet 1-333; C-lohko). , tähteet 345-692), päät, jotka on yhdistetty lyhyellä α-kierteellä [3] [4] .

Jokainen lohko koostuu kahdesta domeenista N1, N2 ja C1, C2 ja sisältää yhden rautaa sitovan kohdan ja yhden glykosylaatiokohdan . Proteiinin glykosylaatioaste voi olla erilainen, minkä vuoksi proteiinin molekyylipaino vaihtelee eri lähteiden mukaan välillä 76-80 kDa. On osoitettu, että laktoferriinin vastustuskyky proteaasien aiheuttamaa hajoamista vastaan ​​tai matalissa pH -arvoissa johtuu korkeasta proteiinin glykosylaatioasteesta [5] .

Laktoferriini luokitellaan alkaliseksi proteiiniksi, jonka isoelektrinen piste on 8,7. Proteiinia on kahdessa muodossa, rautatyydyttyneenä (holo-LF) ja rautatyydyttymättömänä (apo-LF), niiden tertiääriset rakenteet ovat erilaisia: apo-LF:lle on ominaista N-lohkon "avoin" konformaatio ja " C-keilan suljettu” konformaatio, kun taas kylmälle LF:lle on ominaista molempien lohkojen suljettu konformaatio [6] .

Jokainen proteiinimolekyyli voi reversiibelisti sitoa kaksi rauta - ionia tai sinkin , kuparin ja muiden metallien ioneja [7] .

Sitoutumiskeskukset sijaitsevat kummassakin kahdesta proteiinipallosta, jotka muodostavat laktoferriinimolekyylin. Kussakin lohkossa rautaatomi on koordinoitu kuuden ligandin kanssa, joista neljä saadaan polypeptidiketjusta (kaksi tyrosiinitähdettä , yksi histidiinitähde ja yksi asparagiinihappotähde ), ja loput kaksi rautasidosta muodostuvat karbonaatti- tai bikarbonaatti - ionin kanssa. .

Laktoferriini muodostaa punertavan kompleksin raudan kanssa, sen affiniteetti rautaan on 300 kertaa suurempi kuin transferriinin [8] .

Lisäksi on osoitettu, että lievästi happamassa ympäristössä proteiinin affiniteetti rautaa kohtaan kasvaa, mikä helpottaa metallin siirtymistä transferriinistä laktoferriiniksi tulehduksen aikana , kun kudosten pH laskee maito- ja muiden happojen vaikutuksesta. [9] .

Eri kirjoittajat ovat arvioineet äidinmaidon laktoferriinin raudan kyllästymisasteen 10 - 30 %. On osoitettu, että proteiini ei osallistu ainoastaan ​​raudan, sinkin ja kupari-ionien kuljettamiseen, vaan myös niiden imeytymisen säätelyyn [10] .

Löysästi sitoutuneiden sinkki- ja kupari-ionien läsnäolo ei vaikuta laktoferriinin rautaa sitovaan toimintaan, vaan jopa tehostaa sitä.

Polymeerimuodot

Sekä plasmassa että eritysnesteissä laktoferriini voi esiintyä erilaisissa polymeerimuodoissa , jotka vaihtelevat monomeerista tetrameeriin . Proteiinilla on osoitettu olevan selvä taipumus polymeroitua in vitro ja in vivo , ja laktoferriinin polymeeriset muodot ovat vallitsevia korkeissa pitoisuuksissa. [9]

Lisäksi useat kirjoittajat havaitsivat, että laktoferriinin hallitseva muoto fysiologisissa olosuhteissa on tetrameeri; monomeeri:tetrameeri-suhde proteiinipitoisuudella 10 −5 M on 1:4. [11] [12] [13]

Oletetaan, että laktoferriinin oligomeerinen tila määräytyy tämän proteiinin pitoisuuden perusteella väliaineessa, lisäksi laktoferriinin polymeroituminen riippuu tiukasti Ca 2+ -ionien läsnäolosta . Kalsiumionien läsnä ollessa ja alle 10-10-10-11 M proteiinipitoisuuksilla havaittiin proteiinin monomeerisen muodon hallitsevuus. Laktoferriinin pitoisuuksilla yli 10 -9 -10 -10 M tapahtui siirtymä tetrameeriseen muotoon [14] [11] .

Laktoferriinin tiitteri veressä vastaa tämän "siirtymäpitoisuuden" arvoa, joten veren laktoferriini tulee esittää sekä monomeerinä että tetrameerinä.

Osoitettiin myös, että monet laktoferriinin toiminnalliset ominaisuudet määräytyvät proteiinimolekyylin oligomeerisen tilan perusteella. Joten laktoferriini monomeerin muodossa pystyy sitoutumaan voimakkaasti DNA:han ja säätelemään granulopoieesiprosesseja , kun taas tetrameerinen muoto ei sido DNA:ta. On täysi syy uskoa, että heikot vuorovaikutukset, pääasiassa laktoferriinimolekyylin aminohappotähteiden sivuryhmien hydrofobiset ja sähköstaattiset kontaktit ja mahdollisesti proteiinin glykosiditähteet , ovat mukana proteiinin oligomeerisen tilan järjestämisessä.

Biologiset toiminnot

Laktoferriini kuuluu synnynnäiseen immuunijärjestelmään, ja on näyttöä siitä, että laktoferriini on epäsuorasti mukana soluimmuniteetin prosesseissa. Proteiinin pääasialliset biologiset toiminnot ovat rauta-ionien sitoutuminen ja kuljettaminen, mutta lisäksi laktoferriinillä on antibakteerisia, virustenvastaisia, antiparasiittisia, erilaisia ​​katalyyttisiä vaikutuksia sekä syöpää ehkäiseviä, allergiaa ehkäiseviä, immunomoduloivia ja säteilyä suojaavia ominaisuuksia. .

Antibakteerinen vaikutus

Eniten tutkittu on laktoferriinin antibakteerisen vaikutuksen mekanismi. Proteiinin antibakteeriset ominaisuudet johtuvat laktoferriinin kyvystä sitoa rautaa ja siten riistää bakteerien mikroflooralta sen kasvulle ja elintärkeälle aktiivisuudelle välttämättömät mikroelementit [15] . Proteiinin bakterisidiset ominaisuudet johtuvat myös spesifisten laktoferriinireseptoreiden läsnäolosta mikro -organismien solupinnalla. On osoitettu, että laktoferriini sitoo bakteeriseinämien lipopolysakkarideja (LPS) ja raudan hapettunut muoto, joka on osa proteiinia, käynnistää niiden peroksidoitumisen . Tämä johtaa muutokseen kalvon läpäisevyydessä ja sitä seuraavaan solujen hajoamiseen [15] .

Kaikki edellä mainitut laktoferriinin antibakteerisen vaikutuksen mekanismit riippuvat suoraan proteiinin rautaa sitovista ominaisuuksista. Laktoferriinin anti-infektiivinen vaikutus voi kuitenkin perustua muihin mekanismeihin, jotka eivät riipu proteiinin kyvystä sitoa rautaioneja, esimerkiksi laktoferriinin stimuloivaan vaikutukseen fagosytoosiin ja vaikutukseen komplementin aktiivisuuteen [16] .

Kuitenkin tutkituin proteiinin antibakteerisen vaikutuksen mekanismi, sen raudansitomiskyvystä riippumaton, on laktoferriinin spesifinen vuorovaikutus bakteerin ulkokalvon kanssa, mikä johtaa bakteerisolujen kuolemaan [17] .

Proteiinin on osoitettu häiritsevän bakteerikalvoa ja jopa pääsevän soluun. Laktoferrisiini on vastuussa spesifisestä sitoutumisesta bakteerin seinämään . _

Virustorjuntatoiminta

On osoitettu, että laktoferriinillä on antiviraalista vaikutusta monenlaisia ​​ihmisen ja eläinten viruksia vastaan, joilla on DNA- ja RNA - genomi [20] .

Laktoferriini sitoo erilaisia ​​virusantigeenejä pääasiassa in vitro . Tällä hetkellä proteiinin vaikutus herpes simplex -viruksia 1 ja 2 vastaan , [21] [22] sytomegalovirus , [23] HIV , [22] [24] hepatiitti C-virus , [25] < [26] hantavirukset , rotavirukset , ensimmäisen tyypin poliovirukset , [19] adenovirukset , [27] hengitysteiden synsyyttivirus , hiiren ystävän leukemiavirus [19] , COVID-19. [28]

Laktoferriinin antiviraalisen vaikutuksen tutkituin mekanismi on estää viruspartikkeleita pääsemästä kohdesoluihin. Monilla viruksilla on taipumus sitoa hepariinisulfaattiglykosaminoglykaaneja ja eukaryoottisten solukalvojen lipoproteiineja . Ensimmäisen kosketuksen jälkeen solun kanssa viruspartikkeli on vuorovaikutuksessa tiettyjen virusreseptorien kanssa ja saapuu soluun. [26]

Laktoferriini sitoo heparaanisulfaatti-glykosaminoglykaaneja ja lipoproteiineja solun pinnalla ja estää siten viruspartikkeleita sitoutumasta niihin ja viruksen tunkeutumisen edelleen soluun. On mielenkiintoista, että laktoferrisiini, joka tarjoaa laktoferriinin tärkeimmät antimikrobiset ominaisuudet, ei käytännössä osoita antiviraalista aktiivisuutta, lisäksi apo-LF:llä on useimmissa tapauksissa paljon suurempi virusten vastainen vaikutus kuin metallikyllästetyllä laktoferriinillä. [kaksikymmentä]

Sen lisäksi, että laktoferriini on vuorovaikutuksessa solureseptorien kanssa, se sitoo suoraan viruspartikkeleita ja estää niiden tunkeutumisen soluihin. Tämän vahvistaa proteiinin antiviraalinen vaikutus rotaviruksia vastaan, [19] joiden solureseptorit ovat hiilihydraattijäännöksiä, jotka eroavat koostumukseltaan glykosaminoglykaaneista, laktoferriinin vuorovaikutus hepatiittiviruksen vaippaproteiinien kanssa osoitettiin . [26] Viimeinen hetki proteiinin antiviraalisen aktiivisuuden kehittymisessä on viruksen replikaation estäminen sen jälkeen, kun virus on saapunut soluun. [19] [24] Tämä epäsuora antiviraalinen vaikutus johtuu luonnollisten tappajien , granulosyyttien ja makrofagien synteesin säätelystä - soluista, joilla on ratkaiseva rooli virusinfektion kehittymisen alkuvaiheissa . Reaaliaikaiset PCR- ja DNA-mikrosirut ovat osoittaneet laktoferriinigeenin ilmentymisen lisääntyvän vakavassa akuutissa hengitystieoireyhtymässä (SARS). [29]

Antifungaalinen vaikutus

Laktoferriinin ja laktoferrisiinin on osoitettu estävän Trichophyton mentagrophytes -bakteerin kasvua in vitro , mikä aiheuttaa useita ihosairauksia, kuten silsaa . [30] Laktoferriinillä on vaikutusta Candida albicansia vastaan , symbiontteja, jotka muodostavat pesäkkeitä terveiden ihmisten suun limakalvoille . [31] [32] Tämä laji on kuitenkin suurin sienipatogeeni ihmisillä, joilla on opportunistisia infektioita suuontelossa ja koko kehossa, sekä immuunipuutteisilla potilailla. Flukonatsolia käytettiin pitkään pääasiallisena sienilääkkeenä Candida albicansia vastaan, mikä johti tämän lääkkeen vaikutuksille vastustuskykyisten kantojen syntymiseen. Laktoferriinillä kompleksina flukonatsolin kanssa on osoitettu olevan antifungaalista vaikutusta flukonatsoliresistenttejä Candida albicans -kantoja sekä muita Candida - lajeja vastaan : C. glabrata , C. krusei , C. parapsilosis ja C. tropicalis . [31] Antifungaalinen vaikutus havaitaan vain, jos Candida -soluja inkuboidaan peräkkäin laktoferriinin kanssa ja sitten flukonatsolin kanssa, mutta ei päinvastoin. Laktoferrisiinillä on antifungaalinen vaikutus, joka ylittää laktoferriinin itsensä aktiivisuuden; laktoferrisiinissä tutkittiin kahta peptidiä, jotka sisälsivät 1-11 ja 17-26 laktoferriinin aminohappotähdettä. Synteettisesti syntetisoidulla peptidillä 1-11 on paljon suurempi aktiivisuus Candida albicansia vastaan ​​kuin natiivilla LF:llä. [31] Lisäksi osoitettiin, että 4-11 aminohappotähdettä sisältävä peptidi ei aiheuta Candida -solujen kuolemaa , mikä osoittaa proteiinin 1-4 aminohapon tärkeyden antifungaalisen vaikutuksen ilmentymisessä. [33] Tutkimukset synteettisellä peptidillä 17-26 osoittivat, että se stimuloi hydroksyyliradikaalien muodostumista hiiren neutrofiilien toimesta ja yhdessä sienilääke amfoterisiini B:n kanssa suojaa eläimiä tappavilta Candida albicans- ja Aspergillus fumigatus -infektioilta paljon enemmän kuin amfoterisiini B :llä yksinään ja in vitro peptidin antifungaalinen aktiivisuus oli 10 kertaa pienempi kuin amfoterisiini B:n. [34]

Laktoferriinin oraalinen antaminen juomaveden kautta immuunipuutteisille hiirille, joilla oli stomatiittioireita , johti Candida albicansin määrän merkittävään vähenemiseen suuontelossa ja kielen vaurion kokoon. [35] Laktoferriinin suun kautta antamisen on osoitettu vähentävän patogeenisten organismien määrää ruuansulatuskanavan lähellä olevissa kudoksissa useissa tartunnan saaneissa eläinmalleissa. Lisäksi HIV-tartunnan saaneet potilaat, joilla oli sienilääkkeille resistentti Candida albicans , paransivat sieni-infektionsa kokonaan sen jälkeen, kun annettiin seosta, joka sisälsi laktoferriiniä, lysotsyymiä ja introakonatsolia . [36]

Toisin kuin laktoferriinin antiviraalinen ja antibakteerinen vaikutus, proteiinin antifungaalisesta vaikutusmekanismista tiedetään hyvin vähän. On osoitettu, että laktoferriinin antifungaalinen vaikutus saadaan aikaan soluseinän tuhoutumisesta ja proteiinin sitoutumisesta C. albicansin plasmakalvoon . Laktoferriinin vaikutus C. albicansiin in vitro johtaa Candida -solujen membraanipotentiaalin muutokseen ja sytoplasman happamoitumiseen , mikä osoittaa, että laktoferriinillä on suora tai epäsuora vuorovaikutus plasmakalvon kanssa. [32]

Koska laktoferriini mahdollistaa lääkeainepitoisuuksien minimoimisen, joilla sieni-infektioita hoidetaan tehokkaasti, sitä voidaan käyttää yhdessä sienilääkkeiden kanssa lääkeresistenttien kantojen aiheuttamien sairauksien hoidossa. Laktoferriinin synergistinen vaikutus antibioottien , sieni- ja bakteerilääkkeiden kanssa taudinaiheuttajia vastaan ​​voi olla erittäin tehokas. Lisäksi laktoferriinin käyttö, joka on yksi syljen epäspesifisistä puolustustekijöistä, voi vähentää flukonatsoliresistenttien Candida -lajien leviämistä heikentyneen immuunijärjestelmän keskuudessa, erityisesti AIDS-potilaiden keskuudessa. [37]

Vuorovaikutus nukleiinihappojen kanssa

Proteiinien vuorovaikutus DNA:n kanssa on lukuisten tutkimusten kohteena, joiden tarkoituksena on pohtia geenien ilmentymistä sääteleviä mekanismeja . [11] [38] Yksi laktoferriinin tärkeistä ominaisuuksista on sen kyky sitoa nukleiinihappoja. Todettiin, että maidosta eristetty proteiinifraktio sisältää 3,3 % RNA:ta, [11] lisäksi, kun proteiini on vuorovaikutuksessa yksijuosteisen ja kaksijuosteisen DNA:n kanssa, se ensisijaisesti sitoo kaksijuosteista DNA:ta. Laktoferriinin vuorovaikutus DNA :n kanssa estyi osittain lisäämällä vasta -aineita DNA:han, joka saatiin systeemistä lupus erythematosusta sairastavien potilaiden veriplasmasta .

Laktoferriinin kykyä sitoa DNA:ta käytetään aktiivisesti proteiinien eristämiseen ja puhdistukseen käyttämällä affiniteettikromatografiaa kolonneissa, joissa on immobilisoituja DNA:ta sisältäviä sorbentteja . Ehdotettiin menetelmää laktoferriinin eristämiseksi maitoplasmasta agaroosilla immobilisoidulla yksijuosteisella DNA:lla. [39] Kun proteiini eristettiin vastasyntyneiden virtsasta tällä sorbentilla, havaittiin, että ruoansulatuskanavan läpi kulkeutuessaan ehjän laktoferriinin (78 kDa) lisäksi muodostuu kaksi 51 ja 39 kDa:n fragmenttia, jotka myös sitoutuvat. DNA. [neljätoista]

Laktoferriinin entsymaattiset aktiivisuudet

Laktoferriini hydrolysoi RNA:ta ja sillä on pyrimidiinispesifisten erittävien ribonukleaasien ominaisuuksia .

Lakoferriinin ja RNaasi A -kompleksin röntgendiffraktiotietojen vertaileva analyysi 2'-5' CpG-substraattianalogin kanssa yhdessä näiden kahden proteiinin primäärisekvenssin homologian analyysin kanssa osoitti, että lakoferriinimolekyylissä oli rakenteellisia motiiveja samanlainen kuin RNaasi A -superperheen proteiinien aktiivinen keskus. Laktoferriinin mahdollisen aktiivisen kohdan topografian analyysi suoritettiin molekyylimallinnuksen menetelmää käyttäen analogisesti RNaasi A:n kanssa. [ 40] orientaatiokatalyysi muihin lähellä oleviin tähteisiin mahdollisessa aktiivisessa sivustossa. Substraattia sitovan kohdan muodostavat Asp-244, Lys-241 ja Thr-90. Siten laktoferriinin potentiaalinen RNaasi-keskus sijaitsee proteiinin interdomeenialueella.

Laktoferriinin kyky hydrolysoida RNA:ta paljastaa toisen näkökohdan proteiinin toiminnasta elimistössä, koska on osoitettu, että maidon RNaasit tuhoamalla RNA-genomin estävät rintasyöpää hiirillä aiheuttavien retrovirusten käänteistä transkriptiota. [41] Parsi-ryhmän naisilla Länsi- Intiassa on osoitettu olevan selvästi alhaisemmat maidon RNaasipitoisuudet kuin muilla ryhmillä ja heillä on kolme kertaa keskimääräistä rintasyöpätapauksia . [42] Siten voidaan olettaa, että maidon RNaasit ja erityisesti laktoferriinit ovat tärkeässä roolissa erilaisten retrovirusten aiheuttamien sairauksien patogeneesissä .

Laktoferriini-isoformeilla on myös osoitettu olevan nukleaasi- ja fosfataasiaktiivisuutta . [43] Oligodeoksiribonukleotidien hydrolyysi laktoferriinin vaikutuksesta eteni paljon hitaammin kuin suuren molekyylipainon omaavien DNA- substraattien hydrolyysi . Tutkittu proteiinifraktio ei sisältänyt rautaioneja. Reaktioseoksen optimaalisen pH-arvon DNA-hydrolyysin aikana arvioidaan olevan lähellä 7,0-7,5. Tämä arvo ylittää merkittävästi muiden tunnettujen DNaasien pH-optimin (5,0–5,5 DNaasi II:lle ihmisveressä). Lisäksi laktoferriini eroaa merkittävästi muista entsyymeistä, joilla on DNaasi-aktiivisuutta, sellaisissa ominaisuuksissa kuin katalyyttisen toiminnan aktivointi matalan molekyylipainon efektorien ja metalli-ionien avulla. [44]

Laktoferriinivalmisteiden nukleotideja hydrolysoiva aktiivisuus osoitettiin. [43] Laktoferriinillä on ATPaasiaktiivisuuden lisäksi aktiivisuus, joka katkaisee fosfaattiryhmän kaikista ribo- ja deoksiribonukleosidimono-, -di- ja -trifosfaateista. Laktoferriinillä on ei-spesifisen nukleosidi-5'-mono-, di- ja trifosfaattifosfataasin ominaisuuksia, joita kutsuttiin nukleotidifosfataasiksi. [43] Samaan aikaan nukleotidien fosforylaationopeudet ovat alhaisemmat kuin klassisten ATPaasien ja nukleosidaasien, mutta verrattavissa tai jopa korkeammat kuin muilla laajalle levinneillä entsyymeillä, kuten restriktioendonukleaaseilla . [45] [46] On osoitettu, että ATP:tä hydrolysoiva aktiivisuus on proteiinin raudasta riippumaton ominaisuus, ja rauta-ionien koordinaation aiheuttamat konformaatiomuutokset eivät vaikuta molekyylin ATPaasikeskukseen. [43]

Osoitettiin, että eri luovuttajilta peräisin olevat laktoferriinivalmisteet, joita ei jaettu isoformeihin, hydrolysoivat vain 4,6-etylideeni(G7)-p-nitrofenyyli-(G1)-a,D-maltoheptaosidia, mutta eivät muita oligosakkarideja , joissa on muita sidoksia monosakkariditähteiden välillä ( sellobioosi ). , laktoosi , sakkaroosi ). [43] Laktoferriinivalmisteet katalysoivat maltoheptaosidin hydrolyysiä Km = (2,0±0,9) mM. Kaiken kaikkiaan tämä Km-arvo maltoheptaosidille on vertailukelpoinen tai jopa korkeampi kuin α-amylaasin (0,2–5 mM) ja katalyyttisesti aktiivisten vasta -aineiden arvot maidossa ja veressä autoimmuunisairauksista kärsivien potilaiden (~ 10–4 M). [47] [48]

Laktoferriinigeenit

Laktoferriinigeenien 60 sekvenssiä tutkittiin 11 nisäkäslajista. [49]

Useimmissa lajeissa lopetuskodoni on TAA, ja TGAMus musculuksessa . Koodaava osa, johtuen deleetioista , insertioista sekä lopetuskodonimutaatioista, on merkittävästi erilainen ja sen pituus vaihtelee välillä 2 055 - 2 190 emäsparia . Lajien välinen geenien polymorfismi ylittää merkittävästi laktoferriinin spesifisen polymorfismin. Aminohapposekvenssieroja havaittiin: Homo sapiensille 8, Mus musculukselle 6, Capra hircusille 6 , Bos taurukselle 10 ja Sus scrofalle 20 . Tällainen hajonta voi viitata toiminnallisiin eroihin eri lajien laktoferriinien välillä. [49]

Ihmisillä LTF - laktoferriinigeeni sijaitsee kolmannessa kromosomissa , 3q21 -q23- lokuksessa .

Härässä koodaava sekvenssi koostuu 17 eksonista ja on noin 34,5 kb pitkä . Naudan laktoferriinigeenin eksonit ovat kooltaan samanlaisia ​​kuin transferriiniperheen muiden geenien eksonit , kun taas perheen sisällä olevien intronien koot vaihtelevat. Eksonikokojen evoluution samankaltaisuus ja niiden jakautuminen proteiinimolekyylin domeeneihin viittaa siihen, että laktoferriinigeeni esiintyi duplikoitumisena . Naudan laktoferriinigeenin promoottorialueen sekvenssiltä puuttuu joitain transkription tehostajan sitoutumiskohtia verrattuna vastaaviin ihmisen ja hiiren laktoferriinigeenin sekvensseihin , mikä selittää laktoferriinigeenin suhteellisen alhaisen ilmentymisen naudassa . [viisikymmentä]

Laktoferriiniä koodaavien geenien polymorfismin tutkiminen voi edistää utaretulehdukselle vastustuskykyisten kotieläinrotujen jalostusta [51] sekä proteiinipohjaisten lääkkeiden luomista. Vuonna 2007 Venäjän tiedeakatemian geenibiologian instituutti loi rekombinantin laktoferriinin neolaktoferriinin .

Laktoferriinireseptori

Laktoferriinireseptorilla on tärkeä rooli laktoferriinin sisäistymisessä ja se helpottaa laktoferriiniin sitoutuneiden rauta -ionien imeytymistä. Kvantitatiivinen PCR osoitti laktoferriinireseptorin ilmentymisen lisääntymistä iän myötä pohjukaissuolessa ja ilmentymisen vähenemistä jejunumissa . [52]

Katso myös

• Transferriinit
• Rauta
• Maito

Muistiinpanot

1. ↑ Johansson, B. Rautaa sisältävän punaisen proteiinin eristäminen äidinmaidosta. (1960) Acta Chem. Scand., 14, 510-512.
2. ↑ Birgens, H. Laktoferriini plasmassa ELISA-tekniikalla mitattuna: todisteita siitä, että plasman laktoferriini on indikaattori neutrofiilien vaihdosta ja luuytimen aktiivisuudesta akuutissa leukemiassa (1985) Scand. J. Haematol., 34(4), 326-331.
3. ↑ Baker, HM, Anderson, BF, Kidd, RD, Shewry, SC ja Baker, EN Laktoferriinin kolmiulotteinen rakenne: funktion tulkintakehys. Teoksessa Lactoferrin: Structure, Function and Application (Shimazaki, K., toim.) (2000) pp. 3–15, Elsevier Science, Amsterdam.
4. ↑ Baker, EN, Baker, HM Laktoferriinin molekyylirakenne, sitoutumisominaisuudet ja dynamiikka (2005) Cell. Mol. Life Sei., 62, 2531-2539.
5. ↑ Hakansson, A., Zhivotovsky, B., Orrenius, S., Sabharwal, H., Svanborg, C. Apoptosis induced by a human milk protein (1995) Proc. Natl. Acad. sci. USA, 92(17), 8064-8068.
6. ↑ Jameson, GB, Anderson, BF, Norris, GE, Thomas, DH, Baker, EN Ihmisen apolaktoferriinin rakenne 2,0 A:n resoluutiolla. Ligandin aiheuttaman konformaatiomuutoksen tarkentaminen ja analyysi (1998) Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr., 54, 1319-1335.
7. ↑ Levay, PF, Viljoen, M. Lactoferrin: yleiskatsaus. (1995) Haematologica., 80(3), 252-267.
8. ↑ Mazurier J., SpikG. Vertaileva tutkimus ihmisen siirtymisen rautaa sitovista ominaisuuksista. Laktotransferriinin täydellinen ja peräkkäinen raudan kyllästyminen ja desaturaatio. (1980) Biochim. Biophys. Acta, 629, 399-408.
9. ↑ 1 2 Sousa, M., Brock, JH, Iron in immuniteet. Cancer and Inflammation (1989) John Wiley & Sons.
10. ↑ Shongwe, MS, Smith, CA, Ainscough, EC, Baker, HA, Brodie, AM, Baker, EN Ihmisen laktoferriinin anionin sitoutuminen: tulokset kristallografisista ja fysikaalis-kemiallisista tutkimuksista. (1992) Biochem. J., 31, 4451-4458.
11. ↑ 1 2 3 4 Bennett, RM, Davis, J. Laktoferriini on vuorovaikutuksessa deoksiribonukleiinihapon kanssa: ensisijainen reaktiivisuus kaksijuosteisen DNA:n kanssa ja DNA-anti-DNA-kompleksien dissosiaatio. (1982) J. Lab. Clin. Med., 99, 127-138.
12. ↑ Bagby, GCJr., Bennett, RM Granulopoieesin palautesäätely: laktoferriinin polymeroituminen kumoaa sen kyvyn estää CSA:n tuotantoa (1982) Blood, 60(1), 108-112.
13. ↑ Mantel, C., Miyazawa, K., Broxmeyer, H.E. Laktoferriinin, myelopoieettisen säätelymolekyylin, jolla on suppressoriaktiivisuutta, fysikaaliset ominaisuudet ja polymerointi (1994) Adv. Exp. Med. Biol., 357, 121-132.
14. ↑ 1 2 Furmanski, P., Li, ZP, Fortuna, MB, Swamy, CV, Das, MR Ihmisen laktoferriinin useita molekyylimuotoja. Sellaisen laktoferriiniluokan tunnistaminen, jolla on ribonukleaasiaktiivisuutta ja joilla ei ole rautaa sitovaa kykyä (1989) J. Exp. Med., 170, 415-429.
15. ↑ 1 2 Farnaud, S., Evans, RW. Laktoferriini – monitoiminen proteiini, jolla on antimikrobisia ominaisuuksia. (2003) Mol. Immunol. 40(7), 395-405.
16. ↑ Xanthou, M. Immune protection of human milk (1998) Biol. Vastasyntynyt, 74, 121-133.
17. ↑ Odell, EW, Sarra, R., Foxworthy, M., Chapple, DS, Evans, RW Ihmisen laktoferriinin silmukkaalueelle homologisten peptidien antibakteerinen aktiivisuus. (1996) FEBS Lett., 382, ​​175-178.
18. ↑ Kuwata, H., Yip, TT, Yip, CL, Tomita, M., Hutchens, TW Laktoferriinin bakterisidinen domeeni: laktoferrisiinin havaitseminen, kvantitointi ja karakterisointi seerumissa SELDI-affiniteettimassaspektrometrialla. (1998) Biochem. Biophys. Res. Commun., 245, 764-773.
19. ↑ 1 2 3 4 5 Sojar, HT, Hamada, N., Genco, RJ Porphyromonas gingivalis fimbriaen ja ihmisen laktoferriinin vuorovaikutuksessa mukana olevat rakenteet. (1998) FEBS Lett., 422, 205-208.
20. ↑ 1 2 van der Strate, BW, Beljaars, L., Molema, G., Harmsen, MC, Meijer, DK Laktoferriinin antiviraaliset vaikutukset. (2001) Antiviral. Res., 52(3), 225-239.
21. ↑ Fujihara, T., Hayashi, K. Laktoferriini estää herpes simplex -viruksen tyyppi-1 (HSV-1) -infektion hiiren sarveiskalvoon. (1995) Arch. Virol., 140, 1469-1472.
22. ↑ 1 2 Giansanti, F., Rossi, P., Massucci, MT, Botti, D., Antonini, G., Valenti, P., Seganti, L. Ovotransferriinin antiviraalinen aktiivisuus paljastaa evolutionaarisen strategian laktoferriinin defensiivisille vaikutuksille . (2002) Biochem. Cell Biol., 80(1), 125-130.
23. ↑ Harmsen, MC, Swart, PJ, De Bethune, MP, Pawels, R., De Clercq, E. Plasman ja maitoproteiinien antiviraaliset vaikutukset: laktoferriini osoittaa voimakasta aktiivisuutta sekä ihmisen immuunikatovirusta että ihmisen sytomegaloviruksen replikaatiota vastaan ​​in vitro . (1995) J. Infect. Dis., 172, 280-288.
24. ↑ 1 2 Puddu, P., Borghi, P., Gessani, S., Valenti, P., Belardelli, F., Seganti, L. Metalli-ioneilla kyllästetyn naudan laktoferriinin antiviraalinen vaikutus ihmisen immuunikatoviruksen tyypin 1 varhaisiin vaiheisiin infektio. (1998) Int. J Biochem. Cell Biol., 30(9), 1055-1062.
25. ↑ HS Azzam1, C. Goertz2, M. Fritts2 ja WB Jonas Luonnolliset tuotteet ja krooninen C-hepatiittivirus (2007) Liver Int. helmikuuta 27(1):17-25. arvostelu. (2007) Erratum julkaisussa: Liver Int. huhtikuu;27(3):421.
26. ↑ 1 2 3 Nozaki, A., Ikeda, M., Naganuma, A., Nakamura, T., Inudoh, M., Tanaka, K., Kato, N. Hepatiittiin sitoutuvan laktoferriinistä johdetun peptidin tunnistaminen C-viruksen E2-vaippaproteiini. (2003) J. Biol. Chem., 278(12), 10162-10173.
27. ↑ Arnold, D., Di Biase, AM, Marchetti, M., Pietrantoni, A., Valenti, P., Seganti, L., Superti, F. Maitoproteiinien antiadenovirusaktiivisuus: laktoferriini estää virusinfektion. (2002) Antiviral Res., 53(2), 153-158.
28. ↑ Mirabelli, C., Wotring, JW, Zhang, CJ, McCarty, SM, Fursmidt, R., Frum, T., ... & Sexton, JZ (2021). SARS-CoV-2-infektion morfologinen soluprofilointi tunnistaa lääkkeitä uudelleenkäyttöön tarkoitetut ehdokkaat COVID-19:lle. PNAS, 118(36) e2105815118 PMID 32577649 PMC 7302203 doi : 10.1073/pnas.2105815118
29. ↑ Renji Reghunathan, Manikandan Jayapal, Li-Yang Hsu, Hiok-Hee Chng, Dessmon Tai, Bernard P Leung ja Alirio J Melendez. Immuunivastegeenien ilmentymisprofiili potilailla, joilla on vaikea akuutti hengitystieoireyhtymä  // BMC Immunol. - 2005. - Nro 6 . - S. 2 .
30. ↑ Wakabayashi, H., Uchida, K., Yamauchi, K., Teraguchi, S., Hayasawa, H., Yamaguchi, H. Ruoassa annettu laktoferriini helpottaa dermatofytoosin parantumista marsumalleissa. (2000) J. Antimicrob. Chemother., 46(4), 595-602.
31. ↑ 1 2 3 Lupetti, A., Paulusma-Annema, A., Welling, MM, Dogterom-Ballering, H., Brouwer, CP, Senesi, S., Van Dissel, JT, Nibbering, PH Synergistic activity of the N- ihmisen laktoferriinin ja flukonatsolin terminaalinen peptidi Candida-lajeja vastaan. (2003) Antimicrob. Agents Chemother., 47(1), 262-267.
32. ↑ 1 2 Viejo-Diaz, M., Andres, MT, Fierro, JF Ihmisen laktoferriinin in vitro fungisidisen aktiivisuuden modulaatio Candida albicansia vastaan ​​solunulkoisen kationipitoisuuden ja kohdesolun metabolisen aktiivisuuden avulla. (2004) Antimicrob. Agents Chemother., 48(4), 1242-1248.
33. ↑ Van Berkel, PH, Geerts, ME, van Veen, HA, Mericskay, M., de Boier, H., Nuijens, JH Ihmisen laktoferriinin N-pään venytys Arg2, Arg3, Arg4 ja Arg5 on välttämätön hepariiniin sitoutumiselle, bakteerien lipopolysakkaridi, ihmisen lysotsyymi ja DNA. (1997) Biochem. J., 328, 145-151.
34. ↑ Okamoto, T., Tanida, T., Wei, B., Ueta, E., Yamamoto, T., Osaki, T. Sieni-infektion säätely amfoterisiini B:n ja peptidi 2:n, laktoferriinipeptidin, joka aktivoi neutrofiilejä . (2004) Clin. Diagn. Lab. Immunol., 11(6), 1111-1119.
35. ↑ Takakura, N., Wakabayashi, H., Ishibashi, H., Teraguchi, S., Tamura, Y., Yamaguchi, H., Abe, S. Oral lactoferrin treatment of experimental oral candidiasis in hiirs. (2003) Antimicrob. Agents Chemother., 47(8), 2619-2623.
36. ↑ Masci, JR Täydellinen vaste vaikeassa, refraktorisessa suun kandidiaasissa laktoferriiniä ja lysotsyymiä sisältävälle suuvedelle. (2000) AIDS, 14(15), 2403-2404.
37. ↑ Kuipers, ME, de Vries, HG, Eikelboom, MC, Meijer, DK, Swart, PJ Laktoferriinin synergistiset fungistaattiset vaikutukset yhdessä antifungaalisten lääkkeiden kanssa kliinisiä Candida-isolaatteja vastaan. (1999) Antimicrob. Agents Chemother., 43(11), 2635-2641.
38. ↑ Kanyshkova, TG, Semenov, DV, Buneva, VN, Nevinsky, GA Ihmisen maidon laktoferriini sitoo kahta DNA-molekyyliä, joilla on eri affiniteetit. (1999) FEBS Lett., 451, 235-237.
39. ↑ Rosenmund, A., Kuyas, C., Haeberli, A. Ihmisen laktoferriinin oksidatiiviset radiojodausvauriot. (1986) Biochem. J., 240, 239-245.
40. ↑ Devi, AS, Das, MR, Pandit, MW Laktoferriini sisältää ribonukleaasin rakenteellisia motiiveja. (1994) Biochim. Biophys. Acta, 1205(2), 275-281.
41. ↑ McCormick, JJ, Larson, LJ, Rich, MA Käänteiskopioijaentsyymin aktiivisuuden RNaasi-inhibitio ihmisen maidossa. (1974) Nature, 251, 737-740.
42. ↑ Das, MR, Padhy, LC, Koshy, R., Sirsat, SM, Rich, MA Ihmisen maitonäytteet eri etnisistä ryhmistä sisältävät RNaasi, joka estää, ja plasmakalvo, joka stimuloi käänteiskopiointia. (1976) Nature, 262, 802-805.
43. ↑ 1 2 3 4 5 Babina, S. E. Laktoferriini äidinmaidon polyfunktionaalisena hydrolaasina (2006) Väitöskirja akateemista kilpailusta. Taide. cand. chem. Tieteet, Novosibirsk.
44. ↑ Kanyshkova, T. G. Vasta-aineiden ja laktoferriinin nukleaasiaktiivisuus äidinmaidossa (1999) Väitös tutkimuksesta. Taide. cand. chem. Tieteet, Novosibirsk.
45. ↑ Lohman, T.M. Proteiini-nukleiinihappovuorovaikutusten kinetiikka: suolavaikutusten käyttö vuorovaikutusmekanismien tutkimiseen. (1986) CRC Crit. Rev. Biochem., 19(3), 191-245.
46. ↑ Yuan, R. Monitoimisten restriktioendonukleaasien rakenne ja mekanismi. (1981) Anna. Rev. Biochem., 50, 285-319.
47. ↑ Svensson, B. Proteiinitekniikka alfa-amylaasiperheessä: katalyyttinen mekanismi, substraattispesifisyys ja stabiilius. (1994) Plant. Mol. Biol., 25, 141-157
48. ↑ Savel'ev, AN, Kanyshkova, TG, Kulminskaya, AA, Buneva, VN, Eneyskaya, EV, Filatov, MV, Nevinsky, GA, Neustroev, KN Ihmismaidosta peräisin olevien IgG- ja sIgA-immunoglobuliinien amylolyyttinen aktiivisuus. (2001) Clin. Chim. Acta., 314(1-2), 141-152.
49. ↑ 1 2 Jing-Fen Kang, Xiang-Long Li Yhteystiedot, Rong-Yan Zhou, Lan-Hui Li, Fu-Jun Feng ja Xiu-Li Guo. Laktoferriinigeenin bioinformatiikkaanalyysi useille lajeille  // Biokemiallinen genetiikka. - 2008. - T. 46 , nro 5-6 . - S. 312-322 .
50. ↑ Seyfert HM, Tuckoricz A, Interthal H, Koczan D, Hobom G. Naudan laktoferriiniä koodaavan geenin rakenne ja sen promoottori  // Gene. - 1994. - T. 143 , nro 2 . - S. 265-9 .
51. ↑ O'Halloran F, Bahar B, Buckley F, O'Sullivan O, Sweeney T, Giblin L. Naudan laktoferriinigeenisekvensseistä tunnistettujen yksittäisten nukleotidien polymorfismien karakterisointi lypsylehmäroduissa // Biochimie. - 2009. - T. 91 , nro 1 . - S. 68-75 .
52. ↑ Liao Y, Lopez V, Shafizadeh TB, Halsted CH, Lönnerdal B. Ihmisen laktoferriinireseptorin sian homologin kloonaus: ilmentyminen ja lokalisointi porsaiden suolen kypsymisen aikana  // Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. - 2007. - T. 148 , nro 3 . - S. 584-90 .