Анализ комплексов лактоферрина молока человека

Скачать

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. Физико-химические свойства лактоферрина.

Размер: 1,0 M
Тип: дипломная работа
Категория: Химия
Скачать

Другие файлы:

Анализ комплексов лактоферрина молока человека
Строение и физико-химические свойства лактоферрина. Методы рентгеновской и оптической дифракции. Ознакомление с условиями проведения гель-хроматографи...

Молоко. Ассортимент, хранение и его влияние на готовый продукт
Пищевая ценность и роль молока в питании человека. Классификация и ассортимент молока. Технологический процесс производства некоторых видов молока. Фи...

Товароведная оценка ассортимента и потребительских свойств молочных товаров
Состояние и проблемы потребительского рынка молока. Специфика химического состава молока. Факторы, формирующие качество молока. Принципы классификации...

Анализ качества молока торговых марок, реализуемых в торговой сети г. Барнаула
Пищевая ценность и роль молока в питании человека. Химический состав данного продукта, способы обработки и оценка их влияния на состав. Органолептичес...

Промышленное производство молока и свинины в Дании
Изложены технологии и средства механизации промышленного производства молока и свинины в Дании. Представлено описание элементов технологий производс...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

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

1.1 Строение 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 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 ткани

Концентрация ЛФ

Молозиво

5 - 7 мг/мл

Промежуточное молоко

3 - 4 мг/мл

Материнское молоко

1 - 3 мг/мл

Околоплодная жидкость

2 - 32 мкг/мл

Децидуальная оболочка матки

9 - 95 мкг/г белка

Амнион

2 - 37 мкг/г белка

Хорион

2 - 26 мкг/г белка

Трофобласт

5 - 35 мкг/г белка

Пуповина

<1 мкг/г белка

Бронхиальная слизь

35 мкг/мл

Слезная жидкость

2 - 3 мг/мл

Слюна

4 - 20 мкг/мл

Вагинальная слизь

4 - 200 мкг/мг белка

Семенная жидкость

0,1 - 0.2 мг/мл

Синовиальная жидкость

35 - 46 мкг/мл

Спинномозговая жидкость

10 - 12 мкг/мл**

Кровь

0,1 - 1,6 мкг/мл

Венозная плазма

0,12 мкг/мл

Капиллярная плазма

0,1 мкг/мл

Плазма при сепсисе

200 мкг/мл

Эмбриональная сыворотка

0,05 мкг/мл

Плазма новорожденного

0,27 мкг/мл

Нейтрофилы крови взрослого человека

1,2 - 15 мкг/106 нейтрофилов

Нейтрофилы крови новорожденного

12 - 30 мкг/107 нейтрофилов

ЛФ представляет собой гликопротеид с мол. массой 76 000 - 80 000 дальтон [1-3]. Белок существует в двух формах - железонасыщенной (холо-ЛФ, 80 кДа) и железоненасыщенной (апо-ЛФ, 75-76,4 кДа). По аминокислотному составу и мол. массе он сходен с трансферрином (73,8 - 86 и 75 - 76,6 кДа холо- и апоформы, соответственно). Аминокислотные составы ЛФ и трансферрина имеют 59% и 49% гомологии между двумя соответствующими доменами, входящими в состав этих белков. Вторичные и третичные структуры этих двух белков также сходны между собой. ЛФ отличается от трансферрина антигенной структурой, углеводными компонентами, изоэлектрической точкой, растворимостью в воде и расположением железосвязыващих участков и сайтов гликозилирования этих белков.

ЛФ образован одной полипептидной цепью, которая содержит 703 аминокислотных остатка. На основании данных рентгеноструктурного анализа с разрешением 2.0 Е была предложена модель трехмерной структуры ЛФ, согласно которой полипептидная цеп...