อ่าน 22 นาที
Lactoferrin
2PMS, 1B0L, 1BKA, 1CB6, 1DSN, 1EH3, 1FCK, 1H43, 1H44, 1H45, 1HSE, 1L5T, 1LCF, 1LCT, 1LFG, 1LFH, 1LFI, 1LGB, 1N76, 1SQY, 1U62, 1VFD, 1VFE, 1XV4, 1XV7, 1Z6V, 1Z6W, 2BJJ, 2DP4, 2GMC,.
Lactoferrin
| LTF | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identifiers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aliases | LTF, GIG12, HEL110, HLF2, LF, lactotransferrin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| External IDs | OMIM: 150210; MGI: 96837; HomoloGene: 1754; GeneCards: LTF; OMA:LTF - orthologs | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lactoferrin (LF), also known as lactotransferrin (LTF), is a multifunctional protein of the transferrin family. Lactoferrin is a globularglycoprotein with a molecular mass of about 80 kDa that is widely represented in various secretory fluids, such as milk, saliva, tears, and nasal secretions. Lactoferrin is also present in secondary granules of PMNs and is secreted by some acinar cells. Lactoferrin can be purified from milk or produced recombinantly. Human colostrum ("first milk") has the highest concentration, followed by human milk, then cow milk (150 mg/L).[5]
Lactoferrin is one of the components of the immune system of the body; it has antimicrobial activity (bacteriocide, fungicide) and is part of the innate defense, mainly at mucosas.[5] It is constantly produced and released into saliva, tears, as well as seminal and vaginal fluid.[6] Lactoferrin provides antibacterial activity to human infants.[7][8] Lactoferrin interacts with DNA and RNA, polysaccharides and heparin, and shows some of its biological functions in complexes with these ligands.
Lactoferrin supplements reduce the risk of respiratory tract infections, based on a recent meta-analysis of randomized controlled trials.[9] As with any supplements sold online, quality may be an issue because nutritional supplement production quality controls are not subject to the same strict regulatory process as medicines.[10]
History
มีการรายงานการพบโปรตีนสีแดงที่มีธาตุเหล็กในนมวัวตั้งแต่ปี พ.ศ. 2482 [ 11 ]อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถระบุลักษณะของโปรตีนได้อย่างถูกต้อง เนื่องจากไม่สามารถสกัดออกมาได้อย่างบริสุทธิ์เพียงพอ มีการรายงานการศึกษาอย่างละเอียดครั้งแรกประมาณปี พ.ศ. 2503 โดยได้บันทึกน้ำหนักโมเลกุลจุดไอโซอิเล็กทริก สเปกตรัมการดูดกลืนแสง และการมีอะตอมเหล็กสองอะตอมต่อโมเลกุลโปรตีน[ 12 ] [ 13 ]โปรตีนนี้ถูกสกัดจากนม มีธาตุเหล็ก และมีโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับซีรั่มทรานสเฟอร์รินดังนั้นจึงได้รับการตั้งชื่อว่าแลคโตเฟอร์รินในปี พ.ศ. 2504 แม้ว่าชื่อแลคโตทรานสเฟอร์รินจะถูกใช้ในเอกสารเผยแพร่ก่อนหน้านี้บางฉบับ และการศึกษาในภายหลังแสดงให้เห็นว่าโปรตีนนี้ไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะในนมเท่านั้น ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของแลคโตเฟอร์รินก็ได้รับการบันทึกไว้ในปี พ.ศ. 2504 เช่นกัน และมีความเกี่ยวข้องกับความสามารถในการจับกับธาตุเหล็ก[ 14 ]
การผลิตแลคโตเฟอร์รินแบบรีคอมบิแนนท์เริ่มต้นขึ้นในช่วงทศวรรษ 1990 ด้วยการแสดงออกของแลคโตเฟอร์รินของมนุษย์ (hLF) ในโฮสต์จุลินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อราเส้นใย เช่น Aspergillus oryzae ซึ่งให้ผลผลิตเกิน 2 กรัม/ลิตรในบางกรณี[ 15 ]ต่อมาได้มีการพัฒนาระบบการแสดงออกของยีสต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Pichia pastoris เพื่อการผลิตที่สามารถขยายขนาดและคุ้มค่า[ 16 ]ในการพัฒนาที่สำคัญ บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ All G ในซิดนีย์กลายเป็นบริษัทแรกของโลกที่ได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแลให้จำหน่ายแลคโตเฟอร์รินจากวัวแบบรีคอมบิแนนท์ในประเทศจีน ซึ่งประสบความสำเร็จในเดือนพฤศจิกายน 2024 ผ่านการหมักแบบแม่นยำ (การผลิตที่ปราศจากสัตว์และใช้จุลินทรีย์เป็นฐาน) [ 17 ]
โครงสร้าง
ยีนของแลคโตเฟอร์ริน
ลำดับยีนของแลคโตเฟอร์รินอย่างน้อย 60 ลำดับได้รับการระบุลักษณะในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 11 ชนิด[ 18 ]ในสายพันธุ์ส่วนใหญ่โคดอนหยุดคือ TAA และ TGA ในMus musculusการลบ การแทรก และการกลายพันธุ์ของโคดอนหยุดส่งผลต่อส่วนที่เข้ารหัส และความยาวจะแตกต่างกันไประหว่าง 2,055 ถึง 2,190 คู่นิว คลีโอไทด์ความหลากหลายทางพันธุกรรมระหว่างสายพันธุ์มีความหลากหลายมากกว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในสายพันธุ์ของแลคโตเฟอร์ริน มีความแตกต่างในลำดับกรดอะมิโน: 8 ในHomo sapiens , 6 ในMus musculus , 6 ในCapra hircus , 10 ในBos taurusและ 20 ในSus scrofaความแปรผันนี้อาจบ่งชี้ถึงความแตกต่างในการทำงานระหว่างแลคโตเฟอร์รินประเภทต่างๆ[ 18 ]
ในมนุษย์ ยีนแลคโตเฟอร์รินLTFตั้งอยู่บนโครโมโซม ที่สาม ในตำแหน่ง 3q21-q23 ในวัวลำดับการเข้ารหัสประกอบด้วยเอ็กซอน 17 เอ็กซอนและมีความยาวประมาณ 34,500 คู่นิวคลีโอ ไทด์ เอ็กซอนของยีนแลคโตเฟอร์รินในวัวมีขนาดใกล้เคียงกับเอ็กซอนของยีนอื่นๆ ใน ตระกูล ทรานสเฟอร์รินในขณะที่ขนาดของอินทรอนแตกต่างกันภายในตระกูล ความคล้ายคลึงกันในขนาดของเอ็กซอนและการกระจายตัวในโดเมนของโมเลกุลโปรตีนบ่งชี้ว่าการพัฒนาทางวิวัฒนาการของยีนแลคโตเฟอร์รินเกิดขึ้นจากการจำลองแบบ[ 19 ]การศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของยีนที่เข้ารหัสแลคโตเฟอร์รินช่วยในการคัดเลือกพันธุ์ปศุสัตว์ที่ต้านทานต่อโรคเต้านมอักเสบ[ 20 ]
โครงสร้างโมเลกุล
แลคโตเฟอร์รินเป็นโปรตีนทรานสเฟอร์รินชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่ถ่ายโอนธาตุเหล็กไปยังเซลล์และควบคุมระดับธาตุเหล็กอิสระในเลือดและสารคัดหลั่งภายนอก แลคโตเฟอร์รินมีอยู่ในน้ำนมของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ[ 13 ]ในพลาสมาในเลือดและนิวโทรฟิลและเป็นโปรตีนหลักชนิดหนึ่งของสารคัดหลั่งภายนอกเกือบทั้งหมดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่นน้ำลายน้ำดีน้ำตาและตับอ่อน[ 21 ] ความเข้มข้นของแลคโต เฟอร์รินในน้ำนมแตกต่างกันไปตั้งแต่ 7 กรัม/ลิตรในน้ำนมเหลือง ของมนุษย์ จนถึง 1 กรัม/ลิตรในน้ำนมปกติ[ 5 ]
การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เผยให้เห็นว่าแลคโตเฟอร์รินมีพื้นฐานมาจากสายโพลีเปปไทด์ หนึ่งสายที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนประมาณ 700 ตัว และสร้างโดเมนทรงกลมที่คล้ายคลึงกันสอง โดเมนที่เรียกว่า N-lobe และ C-lobe โดย N-lobe สอดคล้องกับกรดอะมิโนตกค้าง 1-333 และ C-lobe สอดคล้องกับกรดอะมิโนตกค้าง 345-692 และปลายของโดเมนเหล่านั้นเชื่อมต่อกันด้วย α-helix สั้นๆ[ 22 ] [ 23 ]แต่ละ lobe ประกอบด้วยสองโดเมนย่อย คือ N1, N2 และ C1, C2 และมีไซต์จับเหล็กหนึ่งไซต์และ ไซต์ ไกลโคซิเลชัน หนึ่ง ไซต์ ระดับไกลโคซิเลชันของโปรตีนอาจแตกต่างกัน ดังนั้นน้ำหนักโมเลกุลของแลคโตเฟอร์รินจึงแตกต่างกันระหว่าง 76 ถึง 80 kDa ความเสถียรของแลคโตเฟอร์รินมีความเกี่ยวข้องกับระดับไกลโคซิเลชันที่สูง[ 24 ]
Lactoferrin belongs to the basic proteins, its isoelectric point is 8.7. It exists in two forms: iron-rich hololactoferrin and iron-free apolactoferrin. Their tertiary structures are different; apolactoferrin is characterized by "open" conformation of the N-lobe and the "closed" conformation of the C-lobe, and both lobes are closed in the hololactoferrin.[25]
Each lactoferrin molecule can reversibly bind two ions of iron, zinc, copper or other metals.[26] The binding sites are localized in each of the two protein globules. There, each ion is bonded with six ligands: four from the polypeptide chain (two tyrosine residues, one histidine residue and one aspartic acid residue) and two from carbonate or bicarbonate ions.
Lactoferrin forms a reddish complex with iron; its affinity for iron is 300 times higher than that of transferrin.[27] The affinity increases in weakly acidic medium. This facilitates the transfer of iron from transferrin to lactoferrin during inflammations, when the pH of tissues decreases due to accumulation of lactic and other acids.[28] The saturated iron concentration in lactoferrin in human milk is estimated as 10 to 30% (100% corresponds to all lactoferrin molecules containing 2 iron atoms). It is demonstrated that lactoferrin is involved not only in the transport of iron, zinc and copper, but also in the regulation of their intake.[29] Presence of loose ions of zinc and copper does not affect the iron binding ability of lactoferrin, and might even increase it.
Polymeric forms
Both in blood plasma and in secretory fluids lactoferrin can exist in different polymeric forms ranging from monomers to tetramers. Lactoferrin tends to polymerize both in vitro and in vivo, especially at high concentrations.[28] Several authors found that the dominant form of lactoferrin in physiological conditions is a tetramer, with the monomer:tetramer ratio of 1:4 at the protein concentrations of 10−5 M.[30][31][32]
มีการเสนอแนะว่า สถานะ โอลิโกเมอร์ของแลคโตเฟอร์รินถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของมัน และ การเกิด พอลิเมอไรเซชันของแลคโตเฟอร์รินได้รับผลกระทบอย่างมากจากการมีอยู่ของไอออน Ca 2+โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โมโนเมอร์จะเด่นที่ความเข้มข้นต่ำกว่า 10 −10 −10 −11 M ในการมีอยู่ของ Ca 2+แต่จะเปลี่ยนเป็นเตตระเมอร์ที่ความเข้มข้นของแลคโตเฟอร์รินสูงกว่า 10 −9 −10 −10 M [ 30 ] [ 33 ]ไทเตอร์ของแลคโตเฟอร์รินในเลือดสอดคล้องกับ "ความเข้มข้นของการเปลี่ยนผ่าน" เฉพาะนี้ ดังนั้นแลคโตเฟอร์รินในเลือดจึงควรมีทั้งในรูปโมโนเมอร์และเตตระเมอร์ คุณสมบัติการทำงานหลายอย่างของแลคโตเฟอร์รินขึ้นอยู่กับสถานะโอลิโกเมอร์ของมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แลคโตเฟอร์รินในรูปโมโนเมอร์ แต่ไม่ใช่ในรูปเตตระเมอร์ สามารถจับกับ DNA ได้อย่างแข็งแรง
การทำงาน
แลคโตเฟอร์รินเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดนอกเหนือจากหน้าที่ทางชีวภาพหลัก คือ การจับและขนส่งไอออนเหล็กแล้ว แลคโตเฟอร์รินยังมีหน้าที่และคุณสมบัติในการต้านแบคทีเรีย ต้านไวรัสต้านปรสิตเร่งปฏิกิริยา ต้านมะเร็ง และต้านอาการแพ้อีก ด้วย [ 34 ]
กิจกรรมเอนไซม์ของแลคโตเฟอร์ริน
แลคโตเฟอร์รินไฮโดรไลซ์RNAและแสดงคุณสมบัติของไรโบนิวคลี เอส ที่หลั่งออกมาเฉพาะ ไพริมิ ดีนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การทำลายจีโนม RNA ทำให้ไรโบนิวคลีเอสในน้ำนมยับยั้งการถอดรหัสย้อนกลับของเรโทรไวรัสที่ก่อให้เกิดมะเร็งเต้านมในหนู[ 35 ]ผู้หญิงชาวปาร์ซี ใน อินเดีย ตะวันตก มีระดับไรโบนิวคลีเอสในน้ำนมต่ำกว่ากลุ่มอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัด และ อัตรา การเกิดมะเร็งเต้านม ของพวกเธอ สูงกว่าค่าเฉลี่ยถึงสามเท่า[ 36 ]ดังนั้นไรโบนิวคลีเอสในน้ำนม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งแลคโตเฟอร์ริน อาจมีบทบาทสำคัญในการ เกิดโรค
ตัวรับแลคโตเฟอร์ริน
ตัวรับแลคโตเฟอร์รินมีบทบาทสำคัญในการนำ แลคโตเฟอร์ริน เข้าสู่เซลล์ นอกจากนี้ยังช่วยอำนวยความสะดวกในการดูดซึมไอออนเหล็กโดยแลคโตเฟอร์ริน มีการแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของยีนเพิ่มขึ้นตามอายุในลำไส้เล็กส่วนต้นและลดลงในลำไส้เล็กส่วนกลาง [ 37 ] เอนไซม์ ไกลโคไลซิสที่ทำหน้าที่หลายอย่างอย่างกลีเซอรัลดีไฮด์-3-ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนส ( GAPDH ) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทำหน้าที่เป็นตัวรับสำหรับแลคโตเฟอร์ริน[ 38 ]
กิจกรรมของกระดูก
แลคโตเฟอร์รินที่อุดมด้วยไรโบเอนไซม์ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบว่าแลคโตเฟอร์รินมีผลต่อกระดูกอย่างไร แลคโตเฟอร์รินแสดงให้เห็นว่ามีผลดีต่อการหมุนเวียนของกระดูก ช่วยลดการสลายตัวของกระดูกและเพิ่มการสร้างกระดูก ซึ่งแสดงให้เห็นได้จากการลดลงของระดับตัวบ่งชี้การสลายตัวของกระดูก 2 ตัว ( ดีออกซีไพริดิโนลีนและเอ็น-เทโลเปปไทด์ ) และการเพิ่มขึ้นของระดับตัวบ่งชี้การสร้างกระดูก 2 ตัว ( ออสทีโอแคลซินและอัลคาไลน์ฟอสฟาเตส ) [ 39 ] นอกจาก นี้ยังช่วยลด การก่อตัว ของออสทีโอคลาสต์ซึ่งบ่งชี้ถึงการลดลงของการตอบสนองที่ก่อให้เกิดการอักเสบและการเพิ่มขึ้นของการตอบสนองที่ต้านการอักเสบ[ 40 ]ซึ่งบ่งชี้ถึงการลดลงของการสลายตัวของกระดูกเช่นกัน
ปฏิสัมพันธ์กับกรดนิวคลีอิก
หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของแลคโตเฟอร์รินคือความสามารถในการจับกับกรดนิวคลีอิก โปรตีนส่วนที่สกัดจากนมประกอบด้วย RNA 3.3% [ 30 ] แต่โปรตีนจะจับกับ DNA สองสายได้ดีกว่า DNA สายเดียว ความสามารถของแลคโตเฟอร์รินในการจับกับ DNA ถูกนำมาใช้ในการแยกและทำให้บริสุทธิ์โดยใช้โครมาโทกราฟีแบบแอฟฟินิตี กับคอลัมน์ที่มี สารดูดซับที่มี DNA ตรึงอยู่เช่นอะกาโรสที่มี DNA สายเดียวตรึงอยู่[ 41 ]
ความสำคัญทางคลินิก
ฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย
บทบาทหลักของแลคโตเฟอร์รินคือการกักเก็บเหล็กอิสระ และด้วยเหตุนี้จึงกำจัดสารตั้งต้นที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย[ 43 ]การออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของแลคโตเฟอร์รินยังอธิบายได้จากการมีตัวรับ เฉพาะ บนพื้นผิวเซลล์ของจุลินทรีย์ แลคโตเฟอร์รินจะจับกับลิโปโพลีแซคคาไรด์ของผนังเซลล์แบคทีเรีย และส่วนของเหล็กที่ถูกออกซิไดซ์ของแลคโตเฟอร์รินจะออกซิไดซ์แบคทีเรียผ่านการสร้างเปอร์ออกไซด์ซึ่งส่งผลต่อการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์และส่งผลให้เซลล์แตกตัว ( ไลซิส ) [ 43 ]
แม้ว่าแลคโตเฟอร์รินจะมีกลไกต้านแบคทีเรียอื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับธาตุเหล็ก เช่น การกระตุ้นฟาโกไซโตซิส[ 44 ]แต่การโต้ตอบกับเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียชั้นนอกที่อธิบายไว้ข้างต้นเป็นกลไกที่เด่นที่สุดและได้รับการศึกษามากที่สุด[ 45 ]แลคโตเฟอร์รินไม่เพียงแต่ทำลายเยื่อหุ้มเซลล์เท่านั้น แต่ยังแทรกซึมเข้าไปในเซลล์ได้อีกด้วย การจับกับผนังเซลล์แบคทีเรียเกี่ยวข้องกับเปปไทด์ เฉพาะที่เรียกว่า แลคโตเฟอร์ ริซิน ซึ่งตั้งอยู่ที่กลีบ N ของแลคโตเฟอร์รินและผลิตขึ้นโดย การแตกตัวของแลคโตเฟอร์ริน ในหลอดทดลองด้วยโปรตีนอีกตัวหนึ่งคือทริปซิน [ 46 ] [ 47 ] กลไกการออกฤทธิ์ต้านจุลชีพของแลคโตเฟอร์รินได้รับการรายงานว่าแลคโตเฟอร์รินกำหนดเป้าหมายไปที่ H + -ATPase และรบกวนการเคลื่อนย้ายโปรตอนในเยื่อหุ้มเซลล์ ส่งผลให้เกิดผลร้ายแรงในหลอดทดลอง[ 48 ]
แลคโตเฟอร์รินป้องกันการเกาะติดของH. pyloriในกระเพาะอาหาร ซึ่งจะช่วยลดความผิดปกติของระบบย่อยอาหารได้ แลคโตเฟอร์รินจากวัวมีฤทธิ์ต่อต้านH. pyloriมากกว่าแลคโตเฟอร์รินจากมนุษย์[ 49 ]
ฤทธิ์ต้านไวรัส
แลคโตเฟอร์รินที่มีความเข้มข้นเพียงพอจะออกฤทธิ์ต่อไวรัสของมนุษย์และสัตว์หลากหลายชนิดโดยอาศัยจีโนม DNA และ RNA [ 50 ]รวมถึงไวรัสเริมชนิดที่ 1 และ 2 [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] ไซโตเมกาไวรัส [ 54 ]เอชไอวี[ 52 ] [ 55 ]ไวรัสตับอักเสบซี[ 56 ] [ 57 ] ฮั นตาไวรัสโรตาไวรัสโปลิโอไวรัสชนิดที่ 1 [ 58 ]ไวรัสซิงไซเชียลทางเดินหายใจของมนุษย์ไวรัสลูคีเมียของหนู[ 47 ]และไวรัสมายาโร [ 59 ] มีการคาดการณ์ถึงฤทธิ์ต้านCOVID-19 แต่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]
กลไกที่ได้รับการศึกษามากที่สุดของฤทธิ์ต้านไวรัสของแลคโตเฟอร์รินคือการเบี่ยงเบนอนุภาคไวรัสออกจากเซลล์เป้าหมาย ไวรัสหลายชนิดมีแนวโน้มที่จะจับกับไลโปโปรตีนของเยื่อหุ้มเซลล์แล้วแทรกซึมเข้าไปในเซลล์[ 57 ]แลคโตเฟอร์รินจะจับกับไลโปโปรตีนชนิดเดียวกันนี้ จึงขับไล่อนุภาคไวรัสออกไป อะโพแลคโตเฟอร์รินที่ปราศจากธาตุเหล็กมีประสิทธิภาพในการทำงานนี้มากกว่าโฮโลแลคโตเฟอร์ริน และแลคโตเฟอร์ริซินซึ่งเป็นสารที่รับผิดชอบต่อคุณสมบัติต้านจุลชีพของแลคโตเฟอร์ริน แทบจะไม่มีฤทธิ์ต้านไวรัสเลย[ 50 ]
นอกจากการมีปฏิสัมพันธ์กับเยื่อหุ้มเซลล์แล้ว แลคโตเฟอร์รินยังจับกับอนุภาคไวรัสโดยตรง เช่นไวรัสตับอักเสบ[ 57 ]กลไกนี้ยังได้รับการยืนยันจากฤทธิ์ต้านไวรัสของแลคโตเฟอร์รินต่อไวรัสโรตา[ 47 ]ซึ่งออกฤทธิ์ต่อเซลล์ประเภทต่างๆ
แลคโตเฟอร์รินยังยับยั้งการจำลองไวรัสหลังจากที่ไวรัสแทรกซึมเข้าไปในเซลล์[ 47 ] [ 55 ]ผลกระทบต้านไวรัสทางอ้อมดังกล่าวเกิดขึ้นได้จากการส่งผลต่อ เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดแกรนูโลไซต์และ เซลล์ แมโครฟาจซึ่งเป็นเซลล์ที่มีบทบาทสำคัญในระยะเริ่มต้นของการติดเชื้อไวรัส เช่นโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง (SARS) [ 64 ]
ฤทธิ์ต้านเชื้อรา
Lactoferrin and lactoferricin inhibit in vitro growth of Trichophyton mentagrophytes, which are responsible for several skin diseases such as ringworm.[65] Lactoferrin also acts against the Candida albicans – a diploidfungus (a form of yeast) that causes opportunistic oral and genital infections in humans.[66][67]Fluconazole has long been used against Candida albicans, which resulted in emergence of strains resistant to this drug. However, a combination of lactoferrin with fluconazole can act against fluconazole-resistant strains of Candida albicans as well as other types of Candida: C. glabrata, C. krusei, C. parapsilosis and C. tropicalis.[66] Antifungal activity is observed for sequential incubation of Candida with lactoferrin and then with fluconazole, but not vice versa. The antifungal activity of lactoferricin exceeds that of lactoferrin. In particular, synthetic peptide 1–11 lactoferricin shows much greater activity against Candida albicans than native lactoferricin.[66]
Administration of lactoferrin through drinking water to mice with weakened immune systems and symptoms of aphthous ulcer reduced the number of Candida albicans strains in the mouth and the size of the damaged areas in the tongue.[68] Oral administration of lactoferrin to animals also reduced the number of pathogenic organisms in the tissues close to the gastrointestinal tract. Candida albicans could also be completely eradicated with a mixture containing lactoferrin, lysozyme and itraconazole in HIV-positive patients who were resistant to other antifungal drugs.[69] Such antifungal action when other drugs deem inefficient is characteristic of lactoferrin and is especially valuable for HIV-infected patients.[70] Contrary to the antiviral and antibacterial actions of lactoferrin, very little is known about the mechanism of its antifungal action. Lactoferrin seems to bind the plasma membrane of C. albicans inducing an apoptotic-like process.[67][71]
ฤทธิ์ต้านมะเร็ง
ฤทธิ์ต้านมะเร็งของ แลคโตเฟอร์ริน จากวัว (bLF) ได้รับการพิสูจน์แล้วในการทดลองการเกิดมะเร็งในปอด กระเพาะปัสสาวะ ลิ้น ลำไส้ใหญ่ และตับในหนู โดยอาจเกิดจากการยับยั้งเอนไซม์ระยะที่ 1 เช่น ไซโตโครม P450 1A2 ( CYP1A2 ) [ 72 ]นอกจากนี้ ในการทดลองอีกครั้งที่ทำในหนูแฮมสเตอร์ แลคโตเฟอร์รินจากวัวช่วยลดอุบัติการณ์ของมะเร็งในช่องปากลง 50% [ 73 ]ปัจจุบัน bLF ถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบในโยเกิร์ตหมากฝรั่งนมผงสำหรับเด็กและเครื่องสำอาง[ 73 ]
โรคซิสติกไฟโบรซิส
ปอดและน้ำลายของมนุษย์มีสารประกอบต้านจุลชีพหลากหลายชนิด รวมถึงระบบแลคโตเพอร์ออกซิเดส ซึ่งผลิตไฮโปไทโอไซยาไนต์และแลคโตเฟอร์ริน โดยไฮโปไทโอไซยาไนต์จะขาดหายไปในผู้ป่วย โรคซิ สติก ไฟบรอยด์ [ 74 ]แลคโตเฟอร์ริน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ป้องกันการพัฒนาของไบโอฟิล์ม ของแบคทีเรีย [ 75 ] [ 76 ]การสูญเสียฤทธิ์ฆ่าเชื้อและการก่อตัวของไบโอฟิล์มที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากกิจกรรมของแลคโตเฟอร์รินลดลงนั้นพบได้ในผู้ป่วยโรคซิสติกไฟบรอยด์[ 77 ]ในโรคซิสติกไฟบรอยด์ ความไวต่อยาปฏิชีวนะอาจถูกปรับเปลี่ยนโดยแลคโตเฟอร์ริน[ 78 ]ผลการค้นพบเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของแลคโตเฟอร์รินในการป้องกันโฮสต์ของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปอด[ 79 ] แลคโตเฟอร์ รินที่มีไฮโปไทโอไซยาไนต์ได้รับการอนุมัติ สถานะ ยาสำหรับโรคหายากโดยEMEA [ 80 ]และFDA [ 81 ]
โรคลำไส้เน่า
หลักฐานคุณภาพต่ำบ่งชี้ว่าการเสริมแลคโตเฟอร์รินทางปากโดยมีหรือไม่มีการเพิ่มโปรไบโอติกอาจช่วยลดการเกิดภาวะติดเชื้อในระยะหลังและลำไส้เน่า (ระยะที่ II หรือ III) ในทารกคลอดก่อนกำหนดโดยไม่มีผลข้างเคียง[ 82 ]
ในการวินิจฉัย
ระดับแลคโตเฟอร์รินในน้ำตาพบว่าลดลงในโรคตาแห้ง เช่นโรคSjögren's syndrome [ 83 ]มีการพัฒนาการทดสอบที่รวดเร็วและพกพาได้โดยใช้เทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิก เพื่อให้สามารถวัดระดับแลคโตเฟอร์รินในน้ำตาของมนุษย์ ณ จุดดูแล โดยมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงการวินิจฉัยโรค Sjögren's syndrome และโรคตาแห้งรูปแบบอื่นๆ[ 84 ]
เทคโนโลยี
การสกัด
แลค โตเฟอร์รินจากวัวสามารถแยกได้จากนมดิบ น้ำนมเหลือง หรือเวย์โดยใช้วิธีต่างๆ เช่น การสกัดด้วยเกลือ โครมาโทกราฟี และการกรองผ่านเยื่อ นอกจากนี้ยังสามารถผลิตแลคโตเฟอร์รินจากสัตว์หลายชนิด รวมทั้งมนุษย์ได้โดยใช้สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมเป็นโปรตีนรีคอมบิแนนท์[ 85 ]
นาโนเทคโนโลยี
แลคโตทรานสเฟอร์รินถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์คลัสเตอร์ควอนตัมทองคำเรืองแสง ซึ่งมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในนาโนเทคโนโลยี[ 86 ]
ดูเพิ่มเติม
External links
- Uniprot
- LTF on the National Center for Biotechnology Information
- FDA Lactoferrin Considered Safe to Fight E. Coli.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ Lactoferrin
2PMS, 1B0L, 1BKA, 1CB6, 1DSN, 1EH3, 1FCK, 1H43, 1H44, 1H45, 1HSE, 1L5T, 1LCF, 1LCT, 1LFG, 1LFH, 1LFI, 1LGB, 1N76, 1SQY, 1U62, 1VFD, 1VFE, 1XV4, 1XV7, 1Z6V, 1Z6W, 2BJJ, 2DP4, 2GMC,.
History
มีการรายงานการพบโปรตีนสีแดงที่มีธาตุเหล็กในนมวัวตั้งแต่ปี พ.ศ. 2482 [ 11 ] อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถระบุลักษณะของโปรตีนได้อย่างถูกต้อง เนื่องจากไม่สามารถสกัดออกมาได้อย่างบริสุทธิ์เพียงพอ มีการรายงานการศึกษาอย่างละเอียดครั้งแรกประมาณปี พ.ศ.
ยีนของแลคโตเฟอร์ริน
ลำดับยีนของแลคโตเฟอร์รินอย่างน้อย 60 ลำดับได้รับการระบุลักษณะในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 11 ชนิด [ 18 ] ในสายพันธุ์ส่วนใหญ่ โคดอนหยุด คือ TAA และ TGA ใน Mus musculus การลบ การแทรก และการกลายพันธุ์ของโคดอนหยุดส่งผลต่อส่วนที่เข้ารหัส และความยาวจะแตกต่างกันไประหว่าง...
โครงสร้างโมเลกุล
แลคโตเฟอร์รินเป็นโปรตีนทรานสเฟอร์รินชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่ถ่ายโอนธาตุ เหล็ก ไปยังเซลล์และควบคุมระดับธาตุเหล็กอิสระในเลือดและสารคัดหลั่งภายนอก แลคโตเฟอร์รินมีอยู่ในน้ำนมของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ [ 13 ] ใน พลาสมาในเลือด และ นิวโทรฟิล...