乳铁蛋白：修订间差异

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乳铁蛋白与铁元素形成红色的复合物; 其对铁的亲和力[[運鐵蛋白|比]]运铁蛋白高出300倍。<ref name="pmid6770907">{{cite journal|author = Mazurier J, Spik G|title = Comparative study of the iron-binding properties of human transferrins. I. Complete and sequential iron saturation and desaturation of the lactotransferrin|journal = Biochim. Biophys. Acta|volume = 629|issue = 2|pages = 399–408|year = 1980|pmid = 6770907}}</ref> 在弱酸性介质中的亲和力增加。<ref name="Sousa">{{cite book|author = Broc JHk, De Sousa M|title = Iron in immunity, cancer, and inflammation|publisher = Wiley|location = New York|year = 1989|isbn = 0-471-92150-5}}</ref>当出现[[炎症|炎症]]时，这种特性有利于铁从运铁蛋白转移至乳铁蛋白中，因为炎症由于[[乳酸|乳酸]]和其他有机酸的积累常常造成组织的pH值降低。人乳中乳铁蛋白的饱和铁浓度约为10％～30％（100％代表所有的乳铁蛋白分子中含有2个铁原子） 。表明，乳铁蛋白不仅涉及铁、锌、和铜离子的转运，而且能够调节这些离子的吸收量。<ref name="pmid1581301">{{cite journal|author = Shongwe MS, Smith CA, Ainscough EW, Baker HM, Brodie AM, Baker EN|title = Anion binding by human lactoferrin: results from crystallographic and physicochemical studies|journal = Biochemistry|volume = 31|issue = 18|pages = 4451–8|year = 1992|pmid = 1581301|doi = 10.1021/bi00133a010}}</ref>溶液中锌和铜离子的存在并不影响乳铁蛋白的铁结合能力，甚至可能增加。
乳铁蛋白与铁元素形成红色的复合物; 其对铁的亲和力[[運鐵蛋白|比]]运铁蛋白高出300倍。<ref name="pmid6770907">{{cite journal|author = Mazurier J, Spik G|title = Comparative study of the iron-binding properties of human transferrins. I. Complete and sequential iron saturation and desaturation of the lactotransferrin|journal = Biochim. Biophys. Acta|volume = 629|issue = 2|pages = 399–408|year = 1980|pmid = 6770907}}</ref> 在弱酸性介质中的亲和力增加。<ref name="Sousa">{{cite book|author = Broc JHk, De Sousa M|title = Iron in immunity, cancer, and inflammation|publisher = Wiley|location = New York|year = 1989|isbn = 0-471-92150-5}}</ref>当出现[[炎症|炎症]]时，这种特性有利于铁从运铁蛋白转移至乳铁蛋白中，因为炎症由于[[乳酸|乳酸]]和其他有机酸的积累常常造成组织的pH值降低。人乳中乳铁蛋白的饱和铁浓度约为10％～30％（100％代表所有的乳铁蛋白分子中含有2个铁原子） 。表明，乳铁蛋白不仅涉及铁、锌、和铜离子的转运，而且能够调节这些离子的吸收量。<ref name="pmid1581301">{{cite journal|author = Shongwe MS, Smith CA, Ainscough EW, Baker HM, Brodie AM, Baker EN|title = Anion binding by human lactoferrin: results from crystallographic and physicochemical studies|journal = Biochemistry|volume = 31|issue = 18|pages = 4451–8|year = 1992|pmid = 1581301|doi = 10.1021/bi00133a010}}</ref>溶液中锌和铜离子的存在并不影响乳铁蛋白的铁结合能力，甚至可能增加。


===聚合形式===
乳铁蛋白在血浆和分泌液中存在不同的聚合物的形式：[[单体|单体]]形式到四聚体形式。乳铁蛋白更倾向于以聚合物的形式存在于体内外，特别是当浓度很高时。<ref Name="Sousa"></ref> 研究发现，在生理条件下是四聚体是乳铁蛋白的主要存在形式。 <ref name="Bennett">{{cite journal|author = Bennett RM, Davis J|title = Lactoferrin interacts with deoxyribonucleic acid: a preferential reactivity with double-stranded DNA and dissociation of DNA-anti-DNA complexes|journal = J. Lab. Clin. Med.|volume = 99|issue = 1|pages = 127–38|year = 1982|pmid = 6274982}}</ref> <ref name="pmid6979357">{{cite journal|author = Bagby GC, Bennett RM|title = Feedback regulation of granulopoiesis: polymerization of lactoferrin abrogates its ability to inhibit CSA production|journal = Blood|volume = 60|issue = 1|pages = 108–12|year = 1982|pmid = 6979357}}</ref> <ref name="pmid7762423">{{cite journal|author = Mantel C, Miyazawa K, Broxmeyer HE|title = Physical characteristics and polymerization during iron saturation of lactoferrin, a myelopoietic regulatory molecule with suppressor activity|journal = Adv. Exp. Med. Biol.|volume = 357|pages = 121–32|year = 1994|pmid = 7762423|doi = }}</ref>


乳铁蛋白的低聚合形态主要取决于蛋白质的浓度，而多聚合形态的形成则强烈受到 Ca<sup>2+</sup>的影响。Ca<sup>2+</sup>存在时， 当浓度为 10<sup>-10</sup>~10<sup>-11</sup>M 时，乳铁蛋白主要以单体形式存在；而但浓度提高到 10<sup>-9</sup>~<sup>-10</sup>M 后，单体会转化成为四聚体形式。<ref name="Bennett"></ref> <ref name="Furmanski">{{cite journal|doi = 10.1084/jem.170.2.415|author = Furmanski P, Li ZP, Fortuna MB, Swamy CV, Das MR|title = Multiple molecular forms of human lactoferrin. Identification of a class of lactoferrins that possess ribonuclease activity and lack iron-binding capacity|journal = J. Exp. Med.|volume = 170|issue = 2|pages = 415–29|year = 1989|pmid = 2754391|pmc = 2189405}}</ref> 一般血液中乳铁蛋白的浓度都处于单体和四聚体过渡浓度之间，因此乳铁蛋白在血液中存在单体和四聚体的聚合态。乳铁蛋白的许多功能特性取决于其寡聚态形式。比如，乳铁蛋白单体可以紧密地结合[[DNA]],而四聚体形态却没有这样的特性。


==参考文献==
==参考文献==

2011年7月21日 (四) 03:31的版本


乳铁蛋白
人类重组乳铁蛋白的3D示意图. 基于 PDB 1b0l.
有效结构
PDB 直系同源检索：PDBe, RCSB
标识
代号 LTF; GIG12; HLF2; LF
扩展标识 遗传学：150210 鼠基因：96837 同源基因：1754 GeneCards: LTF Gene
EC編號 3.4.21.-
直系同源体
物种 人类 小鼠
Entrez 4057 17002
Ensembl ENSG00000012223 ENSMUSG00000032496
UniProt P02788 Q3TP24
mRNA序列 NM_002343 NM_008522.3
蛋白序列 NP_002334 NP_032548.2
基因位置 Chr 3:
46.48 – 46.53 Mb		 Chr 9:
110.92 – 110.95 Mb
PubMed查询 [1] [2]

乳铁蛋白（LF），又称lactotransferrin（LTF）， 为运铁蛋白中的一种多功能糖蛋白。乳铁蛋白是一种球状 糖蛋白 ，其分子量为80 kDa，广泛存在于各种分泌液中， 如牛奶、唾液、眼泪、和 鼻涕。乳铁蛋白也存在于中期的嗜中性粒细胞中，并由一些腺泡细胞分泌。乳铁蛋白可以从牛奶中提取或利用重組DNA技术获得。人的初乳的乳铁蛋白浓度最高，其次是人类的乳汁，牛奶中浓度最低（150毫克/升）[1] 。

乳铁蛋白是人体免疫系统的组分之一;，它具有抗菌活性（抗细菌剂，抗真菌剂），是先天防御的一部分，主要存在于粘膜中。[1]乳铁蛋白保护婴儿使其免受细菌等病原侵害。 [2] [3]乳铁蛋白还相互DNA和RNA、 多糖和肝素之间相互作用 ，并在这些这些受体-配体复合物中表现出一定的生理功能。

历史

早在1939年就已经出现牛奶中含铁红蛋白发现的报道；[4] 然而，由于当时没有具备有效的分离该蛋白质的方法，对于此蛋白性质的研究受到的限制。直到1960年左右才有比较详细的研究出现。研究中测定获取了乳铁蛋白的分子量， 等电点 ，吸收光谱值，并且发现了每个蛋白质分子中有铁原子的存在[5] [6] ​​]该乳铁蛋白从牛奶获得，含有铁元素，并具有类似与血清中 运铁蛋白的结构和化学性质。尽管在一些早期的出版物使用过lactotransferrin这个名称，但在1961年被正式命名为乳铁蛋白。后来的研究还发现，蛋白质不仅限于牛奶。此外，在1961年，发现乳铁蛋白的抗菌作用与其结合铁的特性有关[7]

结构与性质

分子结构

乳铁蛋白是一种运铁蛋白，它参与铁元素的跨膜转运，控制血液中铁离子的平衡和分泌。[6] [8]它存在于人类和其他哺乳动物的奶汁、[6] 血浆和嗜中性粒细胞中，是哺乳动物的分泌物：如唾液、胆、泪水和胰腺，成分中主要蛋白质。牛奶中的乳铁蛋白的浓度不同，从牛初乳中的 7g/L 到成熟乳中的 1g/L。

X -射线衍射表明，乳铁蛋白是一个多肽链，此肽链包含约700个氨基酸和两个同源球状域：N-环和C-环。N-环对应于肽链中的第1-333个氨基酸残基，而C-环与第345-692个氨基酸残基对应，这两个域的两端由一段短链α-螺旋相连接。 [9] [10] 每个环由两个子域（亚域）：N1、N2和C1、C2 组成，并包含一个铁结合位点和一个糖基化位点 。乳铁蛋白糖基化程度可能会有所不同，因此，乳铁蛋白的分子量介于 76～80​​ kDa的不等。乳铁蛋白的稳定性与其糖基化程度成成相关关系[11] 。

乳铁蛋白属于碱性蛋白质，其等电点为8.7。它以两种形式存在：富含铁形式的holo-lactoferrin和不含铁形式的apo-lactoferrin。两者有不同的三级结构：apo-lactoferrin的特点是有一个“开放式”的N-环和一个“封闭式”的C-环，而holo-lactoferrin两个环都是“封闭式”的。[12] 每个乳铁蛋白分子能可逆地结合两个铁， 锌 ， 铜或其它金属离子。 [13]两个结合位点分别位于两个蛋白球状域中。每个离子结合六个配体：四个来自肽链中的配体（ 2个酪氨酸残基、1个组氨酸残基和1个天冬氨酸残基）和2个碳酸根或碳酸氢根离子。

乳铁蛋白与铁元素形成红色的复合物; 其对铁的亲和力比运铁蛋白高出300倍。[14] 在弱酸性介质中的亲和力增加。[15]当出现炎症时，这种特性有利于铁从运铁蛋白转移至乳铁蛋白中，因为炎症由于乳酸和其他有机酸的积累常常造成组织的pH值降低。人乳中乳铁蛋白的饱和铁浓度约为10％～30％（100％代表所有的乳铁蛋白分子中含有2个铁原子） 。表明，乳铁蛋白不仅涉及铁、锌、和铜离子的转运，而且能够调节这些离子的吸收量。[16]溶液中锌和铜离子的存在并不影响乳铁蛋白的铁结合能力，甚至可能增加。

聚合形式

乳铁蛋白在血浆和分泌液中存在不同的聚合物的形式：单体形式到四聚体形式。乳铁蛋白更倾向于以聚合物的形式存在于体内外，特别是当浓度很高时。[15] 研究发现，在生理条件下是四聚体是乳铁蛋白的主要存在形式。 [17] [18] [19]

乳铁蛋白的低聚合形态主要取决于蛋白质的浓度，而多聚合形态的形成则强烈受到 Ca2+的影响。Ca2+存在时， 当浓度为 10-10~10-11M 时，乳铁蛋白主要以单体形式存在；而但浓度提高到 10-9~-10M 后，单体会转化成为四聚体形式。[17] [20] 一般血液中乳铁蛋白的浓度都处于单体和四聚体过渡浓度之间，因此乳铁蛋白在血液中存在单体和四聚体的聚合态。乳铁蛋白的许多功能特性取决于其寡聚态形式。比如，乳铁蛋白单体可以紧密地结合DNA,而四聚体形态却没有这样的特性。

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 Sánchez L, Calvo M, Brock JH. Biological role of lactoferrin. Arch. Dis. Child. 1992, 67 (5): 657–61. PMC 1793702 可免费查阅. PMID 1599309. doi:10.1136/adc.67.5.657. 
  2. ^ Levin RE, Kalidas S, Gopinadhan P, Pometto A. Food biotechnology. Boca Raton, FL: CRC/Taylor & Francis. 2006: 1028. ISBN 0-8247-5329-1. 
  3. ^ Animal Breeding: Technology for the 21st Century (Modern Genetics,). Boca Raton: CRC. 1998: 191. ISBN 90-5702-292-3. 
  4. ^ M. Sorensen and S. P. L. Sorensen, Compf. rend. trav. lab. Carlsberg (1939) 23, 55, cited by Groves (1960)
  5. ^ Groves, Merton L. Journal of the American Chemical Society. 1960, 82 (13): 3345. doi:10.1021/ja01498a029.  缺少或|title=为空 (帮助)
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Johansson B; Virtanen, Artturi I.; Tweit, Robert C.; Dodson, R. M. Isolation of an iron-containing red protein from human milk (PDF). Acta Chem. Scand. 1960, 14 (2): 510–512. doi:10.3891/acta.chem.scand.14-0510. 
  7. ^ Naidu AS. Lactoferrin: natural, multifunctional, antimicrobial. Boca Raton: CRC Press. 2000: 1–2. ISBN 0-8493-0909-3. 
  8. ^ Birgens HS. Lactoferrin in plasma measured by an ELISA technique: evidence that plasma lactoferrin is an indicator of neutrophil turnover and bone marrow activity in acute leukaemia. Scand J Haematol. 1985, 34 (4): 326–31. PMID 3858982. doi:10.1111/j.1600-0609.1985.tb00757.x. 
  9. ^ Baker HM, Anderson BF, Kidd RD, Shewry SC, Baker EN. Lactoferrin three-dimensional structure: a framework for interpreting function. Shimazaki, Kei-ichi (编). Lactoferrin: structure, function, and applications: proceedings of the 4th International Conference on Lactoferrin: Structure, Function, and Applications, held in Sapporo, Japan, 18–22 May 1999. Amsterdam: Elsevier. 2000. ISBN 0-444-50317-X. 
  10. ^ Baker EN, Baker HM. Molecular structure, binding properties and dynamics of lactoferrin. Cell. Mol. Life Sci. 2005, 62 (22): 2531–9. PMID 16261257. doi:10.1007/s00018-005-5368-9. 
  11. ^ Håkansson A, Zhivotovsky B, Orrenius S, Sabharwal H, Svanborg C. Apoptosis induced by a human milk protein. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92 (17): 8064–8. PMC 41287 可免费查阅. PMID 7644538. doi:10.1073/pnas.92.17.8064. 
  12. ^ Jameson GB, Anderson BF, Norris GE, Thomas DH, Baker EN. Structure of human apolactoferrin at 2.0 Å resolution. Refinement and analysis of ligand-induced conformational change. Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 1998, 54 (Pt 6 Pt 2): 1319–35. PMID 10089508. doi:10.1107/S0907444998004417. 
  13. ^ Levay PF, Viljoen M. Lactoferrin: a general review. Haematologica. 1995, 80 (3): 252–67. PMID 7672721. 
  14. ^ Mazurier J, Spik G. Comparative study of the iron-binding properties of human transferrins. I. Complete and sequential iron saturation and desaturation of the lactotransferrin. Biochim. Biophys. Acta. 1980, 629 (2): 399–408. PMID 6770907. 
  15. ^ 15.0 15.1 Broc JHk, De Sousa M. Iron in immunity, cancer, and inflammation. New York: Wiley. 1989. ISBN 0-471-92150-5. 
  16. ^ Shongwe MS, Smith CA, Ainscough EW, Baker HM, Brodie AM, Baker EN. Anion binding by human lactoferrin: results from crystallographic and physicochemical studies. Biochemistry. 1992, 31 (18): 4451–8. PMID 1581301. doi:10.1021/bi00133a010. 
  17. ^ 17.0 17.1 Bennett RM, Davis J. Lactoferrin interacts with deoxyribonucleic acid: a preferential reactivity with double-stranded DNA and dissociation of DNA-anti-DNA complexes. J. Lab. Clin. Med. 1982, 99 (1): 127–38. PMID 6274982. 
  18. ^ Bagby GC, Bennett RM. Feedback regulation of granulopoiesis: polymerization of lactoferrin abrogates its ability to inhibit CSA production. Blood. 1982, 60 (1): 108–12. PMID 6979357. 
  19. ^ Mantel C, Miyazawa K, Broxmeyer HE. Physical characteristics and polymerization during iron saturation of lactoferrin, a myelopoietic regulatory molecule with suppressor activity. Adv. Exp. Med. Biol. 1994, 357: 121–32. PMID 7762423. 
  20. ^ Furmanski P, Li ZP, Fortuna MB, Swamy CV, Das MR. Multiple molecular forms of human lactoferrin. Identification of a class of lactoferrins that possess ribonuclease activity and lack iron-binding capacity. J. Exp. Med. 1989, 170 (2): 415–29. PMC 2189405 可免费查阅. PMID 2754391. doi:10.1084/jem.170.2.415. 

外部链接

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