Анализ комплексов лактоферрина молока человека
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
Анализ комплексов лактоферрина молока человека
Введение
Небольшой по молекулярной массе (76-80 кДа) белок лактоферрин (ЛФ) содержится в высокой концентрации в молозиве и молоке млекопитающих (от 1 до 7 мг/мл), а также является мажорным белком всех известных барьерных жидкостей, таких как слеза, слюна, секреты носовых желез, плазма крови и т.д. [1].
Известно, что ЛФ является белком острой фазы и неспецифической защиты человека от различного рода поражений [3, 4]. Появление очагов поражения приводит к активации синтеза ЛФ и повышению его концентрации в эпителиальных секретах и барьерных жидкостях человека, а также непосредственно в очаге поражения.
Лактоферрин является едва ли не единственным примером белка с исключительно уникальным набором биологических свойств различного характера. Будучи представителем семейства трансферриновых белков, он не только регулирует концентрацию ионов железа в крови и секретах, но и обладает ярко выраженным антимикробным действием вследствие конкуренции с мембранными рецепторами бактерий за атомы железа. Кроме того, он регулирует процессы воспаления. Одним из способов регуляции процессов воспаления считается способность ЛФ связываться с липополисахаридными составляющими стенки бактериальных клеток, которые являются основными медиаторами воспаления при бактериальных инфекциях. Апо-ЛФ, связывая свободные ионы железа в очаге воспаления, ингибирует образование гидроксильных радикалов из перекиси водорода и ОЇ2, проявляя свойство антиокислительного агента. ЛФ обладает выраженными антивирусным и антипаразитарным действием.
Благодаря перечисленным выше и ряду других свойств, лактоферрин считается одним из важнейших защитных факторов молока и барьерных жидкостей человека. Он участвует в защитных реакциях организма и регулирует функции иммунокомпетентных клеток, а так же ингибирует продукцию цитокинов. Одно из наиболее интересных свойств лактоферрина - это взаимодействие с полианионами: гепарином, ДНК и РНК. Обнаружена способность белка гидролизовать РНК и ДНК, а также наличие в молекуле белка структурных мотивов, подобных активному центру РНКазы А. Последние исследования показали, что лактоферрин легко проходит через внешнюю и ядерную мембраны клеток, проникает в ядра клеток, связывается со специфическими последовательностями ДНК и активирует процессы транскрипции. Строгая видовая и, в то же время, широкая межорганная специфичность лактоферрина говорят о неоднозначности биологической роли белка в клетке. Благодаря своим разнообразным свойствам, лактоферрин в последнее время является объектом активных исследований.
Одним из возможных объяснений исключительной полифункциональности лактоферрина может быть его способность олигомеризоваться и образовывать комплексы с другими белками, а также ДНК, РНК, АТР и олиго- и полисахаридами, что может вести к изменению и расширению спектра его биологических функций.
Целью данной работы было исследование образования олигомерных форм лактоферрина в нейтральном буфере в присутствии и отсутствии солей, а также влияния природных лигандов белка (АТР, АМР и олигосахарида) на процессы его олигомеризации. Для исследования олигомерных форм лактоферрина в работе использовано четыре метода: гель-хроматография, светорассеяние (CP), малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (МУРР), а так же впервые сделана попытка использования для исследования олигомеров субмиллиметровой лазерной абляции. Такой набор методов позволяет оценить долю олигомеров любого размера, проследить кинетику образования олигомеров, а так же выделять отдельные олигомерные формы.
1.Обзор литературы
лактоферрин олигомерный белок молоко
1.1Строение и физико-химические свойства лактоферрина
Строение молекулы лактоферрина.
Белки семейства трансферринов, которые содержатся в крови, контролируют уровень железа у высших животных путем прочного, но обратимого связывания ионов железа []. Лактоферрин (ЛФ) является одним из белков этого семейства, он был впервые открыт в женском молоке в конце 30-х годов. В дальнейшем изучению его строения и физиологической роли было посвящено значительное число исследований, которые показали, что ЛФ содержится в плазме крови, нейтрофильных лейкоцитах и является одним из основных белков практически всех экзокринных секретов млекопитающих. В наибольшей концентрации ЛФ содержится в молозиве человека (до 6 - 7 мг/мл), в процессе лактации этот показатель в молоке уменьшается до 1 мг/мл (Табл. 1).
Таблица 1. Уровень ЛФ в различных жидкостях и тканях человека в норме
Жидкости и тканиКонцентрация ЛФМолозиво5 - 7 мг/млПромежуточное молоко3 - 4 мг/млМатеринское молоко1 - 3 мг/млОколоплодная жидкость2 - 32 мкг/млДецидуальная оболочка матки9 - 95 мкг/г белкаАмнион2 - 37 мкг/г белкаХорион2 - 26 мкг/г белкаТрофобласт5 - 35 мкг/г белкаПуповина<1 мкг/г белкаБронхиальная слизь35 мкг/млСлезная жидкость2 - 3 мг/млСлюна4 - 20 мкг/млВагинальная слизь4 - 200 мкг/мг белкаСеменная жидкость0,1 - 0.2 мг/млСиновиальная жидкость35 - 46 мкг/млСпинномозговая жидкость10 - 12 мкг/мл**Кровь0,1 - 1,6 мкг/млВенозная плазма0,12 мкг/млКапиллярная плазма0,1 мкг/млПлазма при сепсисе200 мкг/млЭмбриональная сыворотка0,05 мкг/млПлазма новорожденного0,27 мкг/млНейтрофилы крови взрослого человека1,2 - 15 мкг/106 нейтрофиловНейтрофилы крови новорожденног?/p>