Struttura e funzioni di lattoferrina

IL Lattoferrina, Conosciuto anche come apolattoferrina o lactotransferrina, è una glicoproteina prodotta da molte specie di mammiferi che hanno la capacità di unirsi e trasferire ioni di ferro (Fe3+). È in gran parte dei fluidi corporei ed è correlato alla proteina plasmatica del legame di ferro noto come "Transferrina".

Fu isolato nel 1939 da Sorensen e Sorensen dal latte bovino e, quasi 30 anni dopo, nel 1960, Johannson decise la sua presenza nel latte umano (il suo nome deriva dalla sua classificazione come la più abbondante proteina dell'Unione di ferro del latte di ferro più abbondante).

Struttura del lattoferrina (fonte: Liejealso [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Le successive indagini hanno identificato lattoferrina in altre secrezioni di ghiandole esocrine come bile, succo pancreatico e secrezioni dell'intestino tenue, nonché nei granuli secondari dei neutrofili, cellule plasmatiche appartenenti al sistema immunitario.

Questa proteina si trova anche in lacrime, saliva, sperma, liquidi vaginali, secrezioni bronchiali e nasali e urina, sebbene sia particolarmente abbondante nel latte (è la seconda proteina in maggiore concentrazione dopo la caseina) e il calcoster.

Sebbene inizialmente sia stato considerato semplicemente come una proteina con attività batteriostatica del latte, è una proteina con un'ampia varietà di funzioni biologiche, sebbene non tutti abbiano a che fare con la loro capacità di trasferimento degli ioni di ferro.

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Struttura del lattoferrina

Lattoferrina, come menzionato. È una proteina di base, caricata positivamente e con un punto isoelettrico tra 8 e 8.5.

Lobo n e lobo c

È formato da una singola catena polipeptidica che è piegata per formare due lobi simmetrici chiamati lobo n (1-332 rifiuti) e lobo c (344-703 rifiuti che condivide tra il 33 e il 41% di omologia tra loro.

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Sia il lobo n che il lobo C sono formati da fogli β e eliche alfa, che costituiscono due domini per lobo, dominio I e dominio II (C1, C2, N1 e N2).

Entrambi i lobi sono collegati attraverso una regione di "cerniera" composta da un'elica alfa tra i rifiuti 333 e 343, che fornisce una maggiore flessibilità molecolare alla proteina.

L'analisi della sequenza di aminoacidi di questa proteina rivela un gran numero di potenziali siti per la glicosilazione. Il grado di glicosilazione è molto variabile e determina la resistenza all'attività delle proteasi o un pH considerevolmente basso. Il saccaride più comune nella sua porzione di carboidrati è la mano, con più o meno il 3% degli zuccheri esaus e l'1% delle esosamines.

Ogni lobulus di lattoferrina è in grado di legarsi reversibilmente a due ioni metallici, sia ferro (Fe2+, Fe3+), rame (Cu2+), zinco (Zn2+), cobalto (CO3+) o manganese (Mn2+), in sinergia con una ione bicarbonato.

Altre molecole

Può anche unirsi, sebbene con meno affinità, altre molecole come lipopolisaccaridi, glicosaminoglicani, DNA ed eparina.

Quando la proteina è collegata a due ioni di ferro è noto come hollactoferrina, mentre quando è nella sua forma "libera", si chiama apolctoferrin e quando è collegata solo a un atomo di ferro è noto come lattoferrin singolo -falaio.

Apolactoferrina ha una conformazione aperta, nel frattempo l'ololattoferrina ha una configurazione chiusa, quindi è più resistente alla proteolisi.

Altre forme di lattoferrina

Alcuni autori descrivono l'esistenza di tre isoforme di lattoferrina: α, β e γ. La forma di lattoferrina-α è indicata come quella con la capacità di unione di ferro e senza attività di ribonucleasi. Le forme di lattoferrina -β e lattoferrina -γ hanno attività ribonucleasi, ma non sono in grado di unirsi a ioni metallici.

Funzioni

Lattoferrina è una glicoproteina con un'affinità per unione di ferro di gran lunga superiore a quella della transferrina, una proteina del trasportatore di ferro nel plasma sanguigno, che gli dà la capacità di unirsi agli ioni di questo metallo in una vasta gamma di pH.

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In considerazione del fatto che ha un carico netto positivo ed è distribuito in vari tessuti, è una proteina multifunzionale che è coinvolta in varie funzioni fisiologiche come:

- La regolazione dell'assorbimento del ferro intestinale

- Processi di risposta immunitaria

- Meccanismi antiossidanti del corpo

- Agisce come un agente anticinogenico e antinfiammatorio

- È un agente protettivo contro le infezioni microbiche

- Funziona come fattore di trascrizione

- È coinvolto nell'inibizione della proteasi

- È una proteina antivirale, antifungina e antiparassita

- Funziona anche come procoagulante e ha attività ribonucleasi

- È un fattore di crescita osseo.

Rappresentazione strutturale del lattoferrina e un sideroforo di E. Coli (fonte: w.Henley [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Per quanto riguarda il combattimento di infezioni microbiche, lactoferrina agisce in due modi:

- Raping ferro nei siti di infezione (che causa la mancanza nutrizionale nei microrganismi infettivi, che agiscono come batteriostatici) o

- Interagire direttamente con l'agente infettivo, che può causare la lisi cellulare.

Usi farmacologici

Lattoferrina può essere ottenuta direttamente quando purificata dal latte di mucca, ma altri sistemi moderni si basano sulla sua produzione come proteina ricombinante in diversi organismi di crescita facile, rapida ed economica.

Come composto attivo di alcuni farmaci, questa proteina viene utilizzata per il trattamento delle ulcere dello stomaco e dell'intestinale, nonché per la diarrea e l'epatite C.

È usato contro le infezioni di origine batterica e virale e, inoltre, è usato come sistema immunitario stimolante per la prevenzione di alcune patologie come il cancro.

Fonti di lattoferrina nel corpo umano

L'espressione di questa proteina può essere inizialmente rilevata nelle fasi di due e quattro cellule di sviluppo embrionale e quindi nella fase di blastocisti, fino al momento dell'implementazione.

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È successivamente evidenziato nei neutrofili e nelle cellule epiteliali dei sistemi digestivi e riproduttivi in ​​formazione.

La sintesi di questa proteina viene effettuata nelle epiteli mieloidi e secretorie. In un essere umano adulto, i più alti livelli di espressione di lattoferrina vengono rilevati nel latte materno e nel calcoster.

Può anche essere trovato in molte secrezioni mucose come fluidi uterini, seminali e vaginali, in saliva, bile, succo pancreatico, le secrezioni dell'intestino sottile, le narici e le lacrime. È stato determinato che i livelli di questo cambiamento proteico durante la gravidanza e durante il ciclo mestruale femminile.

Nel 2000 è stata determinata la produzione di lattoferrina nei reni, dove viene espressa e secreta attraverso i tubuli di raccolta e può essere riassorbita nella parte distale di essi.

La maggior parte del lattoferrina plasmatica negli esseri umani adulti proviene da neutrofili, dove viene immagazzinata in specifici granuli secondari e granuli terziari (sebbene in minore concentrazione).

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