लैक्टोफेरिन: संरचना और कार्य - जीवविज्ञान - 2025

लैक्टोफेरिन, यह भी apolactoferrina या lactotransferrin के रूप में जाना जाता है, एक ग्लाइकोप्रोटीन कई स्तनधारी बाँध और हस्तांतरण लोहा आयन (Fe3 +) की क्षमता होने प्रजातियों द्वारा उत्पादित है। यह शरीर के बहुत सारे तरल पदार्थों में पाया जाता है और यह प्लाज्मा आयरन-बाइंडिंग प्रोटीन से संबंधित होता है जिसे "ट्रांसफरिन" के रूप में जाना जाता है।

1939 में इसे बोरीन के दूध से सोरेनसेन और सोरेंसन द्वारा अलग किया गया था, और लगभग 30 साल बाद, 1960 में, जोहानसन ने मानव दूध में अपनी उपस्थिति निर्धारित की (इसका नाम दुनिया के सबसे प्रचुर मात्रा में लौह-बाध्यकारी प्रोटीन के रूप में इसके वर्गीकरण से निकला)। दूध)।

लैक्टोफेरिन संरचना (स्रोत: लिजेलियो विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

बाद में जांच ने अन्य एक्सोक्राइन ग्रंथि स्राव जैसे कि पित्त, अग्नाशयी रस और छोटी आंत के स्राव में लैक्टोफेरिन की पहचान की, साथ ही साथ न्यूट्रोफिल के द्वितीयक कण, प्रतिरक्षा प्रणाली से संबंधित प्लाज्मा कोशिकाएं।

यह प्रोटीन आँसू, लार, वीर्य, ​​योनि तरल पदार्थ, ब्रोन्कियल और नाक स्राव और मूत्र में भी पाया जाता है, हालांकि यह दूध में विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में होता है (कैसिइन के बाद यह दूसरा सबसे अधिक एकाग्रता वाला प्रोटीन है) और कोलोस्ट्रम।

हालांकि शुरू में इसे दूध में बैक्टीरियोस्टेटिक गतिविधि के साथ एक प्रोटीन के रूप में माना जाता था, यह एक जैविक विविधता के साथ एक प्रोटीन है, हालांकि उनमें से सभी को लोहे के आयनों को स्थानांतरित करने की क्षमता के साथ नहीं करना है।

लैक्टोफेरिन की संरचना

लैक्टोफेरिन, जैसा कि उल्लेख किया गया है, एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसमें लगभग 80 kDa का आणविक भार होता है, जो 703 अमीनो एसिड अवशेषों से बना होता है, जिनके अनुक्रम में विभिन्न प्रजातियों के बीच महान होमोलॉजी है। यह एक मूल प्रोटीन है, जो सकारात्मक रूप से चार्ज होता है और 8 और 8.5 के बीच एक आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु के साथ होता है।

एन लोब और सी लोब

यह एक एकल पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला से बना है जिसे दो सममित लोब बनाने के लिए मोड़ा गया है, जिसे N लोब (अवशेष 1-332) और C लोब (अवशेष 344-703) कहा जाता है, जो एक-दूसरे के साथ 33-41% समरूपता साझा करते हैं।

N लोब और C लोब दोनों fold-फोल्ड शीट और अल्फा हेलिकॉप्टर से बने हैं, जो प्रति लोब, डोमेन I और डोमेन II (C1, C2, N1 और N2) दो डोमेन बनाते हैं।

दोनों लोब एक "काज" क्षेत्र के माध्यम से जुड़े हुए हैं जो अवशेष 333 और 343 के बीच एक अल्फा हेलिक्स से बना है, जो प्रोटीन को अधिक आणविक लचीलापन देता है।

इस प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम के विश्लेषण से ग्लाइकोसिलेशन के लिए बड़ी संख्या में संभावित साइटों का पता चलता है। ग्लाइकोसिलेशन की डिग्री अत्यधिक परिवर्तनशील है और प्रोटीज गतिविधि या काफी कम पीएच के प्रतिरोध को निर्धारित करती है। इसके कार्बोहाइड्रेट भाग में सबसे आम सैकेराइड है, लगभग 3% हेक्सोज़ शर्करा और 1% हेक्सोसामाइन के साथ।

लैक्टोफेरिन का प्रत्येक लोब दो धातु आयनों के लिए उल्टा करने में सक्षम है, या तो लोहा (Fe2 +, Fe3 +), तांबा (Cu2 +), जस्ता (Zn2 +), कोबाल्ट (Co3 +) या मैंगनीज (Mn2 +), में। एक बाइकार्बोनेट आयन के साथ तालमेल।

अन्य अणु

यह एक कम आत्मीयता के साथ, अन्य अणुओं जैसे कि लिपोपॉलेसेकेराइड, ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स, डीएनए और हेपरिन को भी बांध सकता है।

जब प्रोटीन दो लोहे के आयनों से बंधा होता है, तो इसे होलोलैक्टोफेरिन के रूप में जाना जाता है, जबकि जब यह अपने "मुक्त" रूप में होता है, तो इसे एपोलैक्टोफेरिन कहा जाता है और जब यह केवल एक लोहे के परमाणु से बंधा होता है, तो इसे मोनोरेरिक लैक्टोफेरिन के रूप में जाना जाता है।

अपोलैक्टोफेरिन का एक खुला संचलन है, जबकि होलोलैक्टोफेरिन का एक बंद विन्यास है, जिससे यह प्रोटियोलिसिस के लिए अधिक प्रतिरोधी है।

लैक्टोफेरिन के अन्य रूप

कुछ लेखकों ने लैक्टोफेरिन के तीन आइसोफोर्म के अस्तित्व का वर्णन किया है: α, the और of। लैक्टोफेरिन-α रूप को लौह-बाध्यकारी क्षमता और कोई राइबोन्यूक्लेज गतिविधि के साथ निरूपित किया जाता है। लैक्टोफेरिन-β और लैक्टोफेरिन-rib रूपों में राइबोन्यूक्लिज़ गतिविधि होती है, लेकिन धातु आयनों के लिए बाध्य करने में सक्षम नहीं हैं।

विशेषताएं

लैक्टोफेरिन एक ग्लाइकोप्रोटीन है जो ट्रांसफिरिन की तुलना में लोहे के बंधन के लिए बहुत अधिक आत्मीयता के साथ है, रक्त प्लाज्मा में एक लौह ट्रांसपोर्टर प्रोटीन, जो इसे लोहे के आयनों को एक विस्तृत श्रृंखला में बांधने की क्षमता देता है। पीएच।

यह देखते हुए कि इसका शुद्ध धनात्मक आवेश है और इसे विभिन्न ऊतकों में वितरित किया जाता है, यह एक बहुक्रियाशील प्रोटीन है जो विभिन्न शारीरिक क्रियाओं में शामिल है जैसे:

- आंतों के लोहे के अवशोषण का विनियमन

- प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्रक्रियाएं

- शरीर के एंटीऑक्सीडेंट तंत्र

- एक एंटीकार्सिनोजेनिक और विरोधी भड़काऊ एजेंट के रूप में कार्य करता है

- यह माइक्रोबियल संक्रमण के खिलाफ एक सुरक्षात्मक एजेंट है

- प्रतिलेखन कारक के रूप में काम करता है

- यह प्रोटीज के निषेध में शामिल है

- यह एक एंटीवायरल, एंटिफंगल और एंटीपैरासिटिक प्रोटीन है

- यह एक प्रकोगुलेंट के रूप में भी काम करता है और इसमें राइबोन्यूक्लिज गतिविधि होती है

- यह हड्डियों का विकास कारक है।

लैक्टोफेरिन का संरचनात्मक निरूपण और ई। कोलाई साइडरोफोर (स्रोत: डब्ल्यू। हेनले विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

माइक्रोबियल संक्रमण के खिलाफ लड़ाई के संबंध में, लैक्टोफेरिन दो तरीकों से कार्य करता है:

- संक्रमण स्थलों पर लोहे को जीतना (जो संक्रामक सूक्ष्मजीवों में पोषक तत्वों की कमी का कारण बनता है, जीवाणुनाशक) या के रूप में कार्य करता है

- संक्रामक एजेंट के साथ सीधे बातचीत करना, जिससे सेल लस हो सकता है।

औषधीय उपयोग

लैक्टोफेरिन को गाय के दूध से शुद्ध करके सीधे प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन अन्य आधुनिक प्रणालियां विभिन्न जीवों में पुनः संयोजक प्रोटीन के रूप में आसान, तेज और आर्थिक विकास के साथ इसके उत्पादन पर आधारित हैं।

कुछ दवाओं में एक सक्रिय यौगिक के रूप में, इस प्रोटीन का उपयोग पेट और आंतों के अल्सर, साथ ही दस्त और हेपेटाइटिस सी के इलाज के लिए किया जाता है।

इसका उपयोग बैक्टीरिया और वायरल उत्पत्ति के संक्रमण के खिलाफ किया जाता है और इसके अलावा, इसका उपयोग कैंसर जैसे कुछ विकृति की रोकथाम के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली के उत्तेजक के रूप में किया जाता है।

मानव शरीर में लैक्टोफेरिन के स्रोत

इस प्रोटीन की अभिव्यक्ति को भ्रूण के विकास के दो और चार सेल चरणों में शुरू में और फिर ब्लास्टोसिस्ट चरण में आरोपण के समय तक पता लगाया जा सकता है।

बाद में इसका निर्माण न्यूट्रोफिल और पाचन और प्रजनन प्रणाली के उपकला कोशिकाओं में होता है।

इस प्रोटीन का संश्लेषण माइलॉयड और स्रावी उपकला में किया जाता है। एक वयस्क मानव में, स्तन दूध और कोलोस्ट्रम में लैक्टोफेरिन अभिव्यक्ति के उच्चतम स्तर का पता लगाया जाता है।

यह गर्भाशय, वीर्य और योनि द्रव, लार, पित्त, अग्नाशयी रस, छोटे आंत्र स्राव, नाक स्राव और आँसू जैसे कई श्लेष्म स्रावों में भी पाया जा सकता है। इस प्रोटीन के स्तर को गर्भावस्था के दौरान और महिलाओं में मासिक धर्म के दौरान बदलने के लिए पाया गया है।

वर्ष 2000 में, गुर्दे में लैक्टोफेरिन का उत्पादन निर्धारित किया गया था, जहां इसे एकत्रित नलिकाओं के माध्यम से व्यक्त और स्रावित किया जाता है और उसी के बाहर के हिस्से में पुन: अवशोषित किया जा सकता है।

वयस्क मनुष्यों में अधिकांश प्लाज्मा लैक्टोफेरिन न्युट्रोफिल से आता है, जहां यह विशिष्ट माध्यमिक ग्रैन्यूल और तृतीयक ग्रैन्यूल (हालांकि कम सांद्रता में) में संग्रहीत होता है।

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