lipokalina
Retinol -białko wiążące w obliczonym stanie związanym z błoną białkową
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Symbol | lipokalina | ||||||||
| Pfam | PF00061 | ||||||||
| Klan Pfam | CL0116 | ||||||||
| InterPro | IPR000566 | ||||||||
| PROZYTA | PDOC00187 | ||||||||
| SCOP2 | 1hms / ZAKRES / SUPFAM | ||||||||
| Nadrodzina OPM | 50 | ||||||||
| Białko OPM | 1kt6 | ||||||||
| |||||||||
| Domena podobna do lipokaliny | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Struktura lipokaliny Escherichia coli .
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||
| Symbol | Lipokalina_2 | ||||||||
| Pfam | PF08212 | ||||||||
| Klan Pfam | CL0116 | ||||||||
| InterPro | IPR013208 | ||||||||
| |||||||||
Lipokaliny to rodzina białek, które transportują małe cząsteczki hydrofobowe, takie jak steroidy , biliny , retinoidy i lipidy , a większość lipokalin jest również zdolna do wiązania się z kompleksem żelaza (poprzez siderofory lub flawonoidy ) , jak również z hemem . Mają one wspólne ograniczone regiony homologii sekwencji i wspólną architekturę struktury trzeciorzędowej. Jest to ośmioniciowa antyrównoległa beczka beta z powtarzalną topologią + 1 obejmującą wewnętrzne miejsce wiązania ligandu.
Białka te znajdują się w bakteriach Gram-ujemnych , komórkach kręgowców i komórkach bezkręgowców oraz w roślinach. Lipokaliny są związane z wieloma procesami biologicznymi, między innymi z odpowiedzią immunologiczną , transportem feromonów , biologiczną syntezą prostaglandyn , wiązaniem retinoidów i interakcjami z komórkami nowotworowymi .
Funkcjonować
Odpowiedź immunologiczna
Białka lipokaliny są ważnymi kluczowymi graczami odporności żywieniowej poprzez zatrzymywanie i sekwestrację mikroelementów. Dzięki temu są w stanie regulować procesy zapalne i detoksykacyjne wywołane aktywacją układu odpornościowego u ssaków. Są znanymi alergenami oddechowymi myszy, kotów, psów, koni i innych zwierząt. Przykłady białek lipokaliny biorących udział w odpowiedziach układu odpornościowego obejmują alfa-1-mikroglobulinę , alfa-1-kwaśną glikoproteinę i C8gamma . Dostępne są informacje strukturalne dla wielu białek lipokaliny wpływających na układ odpornościowy, podczas gdy ich dokładna rola w systemach biologicznych jest nadal nieco niejasna. Wykazano, że alergeny lipokaliny, stosowane w formie apo (z pustym kielichem pozbawionym ligandów), wywołują Th2 , ważną dla uczulenia alergicznego, podczas gdy forma holo wydaje się wywierać właściwości immunosupresyjne in vitro .
Transport feromonów
Rodzina lipokalin została powiązana z transportem feromonów ssaków ze względu na łatwo obserwowalne interakcje białko-feromon. Lipokaliny mają stosunkowo małe rozmiary, a zatem są mniej skomplikowane do badania w przeciwieństwie do dużych, nieporęcznych białek. Mogą również wiązać się z różnymi ligandami w różnych celach biologicznych. Lipokaliny zostały wykryte jako białka nośnikowe ważnych feromonów w śluzie nosowym gryzoni. Główne białka moczu , podrodzina lipokalin, znajdują się w moczu myszy i szczurów i same mogą działać jako feromony białkowe.
Synteza prostaglandyn
Ta rodzina białek odgrywa rolę w biologicznym systemie syntezy końcowych prostaglandyn.
Wiązanie retinoidów
Retinol (witamina A) jest ważnym mikroskładnikiem odżywczym , który wpływa na wzrok, różnicowanie komórek , funkcjonowanie układu odpornościowego, wzrost kości i supresję nowotworów . Wchłanianie i metabolizm retinolu zależy od lipokalin, które działają jako białka wiążące. Estry retinylu (obecne w mięsie) i beta-karoten (obecny w roślinach) to dwa główne źródła retinoidów w diecie. Po spożyciu są przekształcane w retinol, sukcesywnie metabolizowane i ostatecznie wiązane z białkami wiążącymi retinol (lipokaliny) w osoczu krwi .
Interakcje komórek rakowych
Ponieważ lipokaliny są białkami zewnątrzkomórkowymi , ich działanie wewnątrzkomórkowe nie jest oczywiste i wymaga dalszych badań. Jednak lipofilowe , obecne jako podstawniki lipokalin, mają zdolność wnikania do komórki, gdzie mogą działać jako inhibitory proteaz nowotworowych . Badania te sugerują inną możliwą drogę badań nad nowotworem białkowym.
alergeny
Niektóre białka z tej rodziny są alergenami. Alergie to reakcje nadwrażliwości układu odpornościowego na określone substancje zwane alergenami (takie jak pyłki, użądlenia, leki lub pokarm), które u większości ludzi nie powodują żadnych objawów. Ustalono system nomenklatury dla antygenów (alergenów), które powodują u ludzi alergie atopowe zależne od IgE. Ten system nazewnictwa jest zdefiniowany przez oznaczenie, które składa się z pierwszych trzech liter rodzaju; przestrzeń; pierwsza litera nazwy gatunku; spacja i cyfra arabska. W przypadku, gdy dwie nazwy gatunków mają identyczne oznaczenia, rozróżnia się je, dodając jedną lub więcej liter (w razie potrzeby) do każdego oznaczenia gatunku.
Alergeny z tej rodziny obejmują alergeny o następujących oznaczeniach: Bla g 4, Bos d 2, Bos d 5, Can f 1, Can f 2, Fel d 4, Equ c 1 i Equ c 2.
Hormon
LCN2 (Lipocalin 2) działa jako hormon pochodzenia kostnego, który przekracza BBB i działa na jądro przykomorowe PVN podwzgórza w mózgu.
Struktura
Chociaż lipokaliny to szeroka rodzina bardzo zróżnicowanych białek, ich trójwymiarowa struktura jest cechą jednoczącą. Lipokaliny mają ośmiopasmowy, antyrównoległy, symetryczny fałd beczki β, który jest w istocie arkuszem beta , który został zwinięty w cylindryczny kształt. Wewnątrz tej beczki znajduje się miejsce wiązania ligandu, które odgrywa ważną rolę w klasyfikacji lipokaliny jako białka transportowego. Jeśli lipokaliny są modyfikowane genetycznie w celu zmodyfikowania ich właściwości wiążących, nazywane są antykalinami .
Członkowie rodziny
Zaproponowano nazwę „lipokalina” dla tej rodziny białek, ale obejmuje ona również cytozolowe białka wiążące kwasy tłuszczowe . Sekwencje większości członków rodziny, lipokaliny rdzenia lub jądra, charakteryzują się trzema krótkimi konserwowanymi odcinkami reszt, podczas gdy inne, odstająca grupa lipokalin, mają tylko jedną lub dwie z nich. Białka, o których wiadomo, że należą do tej rodziny, obejmują alfa-1-mikroglobulinę (białko HC); główne białka moczu ; alfa-1-kwaśna glikoproteina ( orosomukoid ); afrodyzyna; apolipoproteina D ; beta-laktoglobulina ; składnik dopełniacza łańcuch gamma C8; skorupiaki ; białko wiążące kwas retinowy najądrza (E-RABP); owadocyjanina; białko wiążące zapach (OBP); ludzka globulina endometrium alfa-2 związana z ciążą ( PAEP ); probazyna (PB), białko prostaty; syntaza prostaglandyny D ; purpuryna; białko gruczołu von Ebnera ( VEGP ); oraz białko wydzielnicze IV najądrza jaszczurki (LESP IV).
Białka ludzkie zawierające domenę lipokaliny obejmują:
- AMBP , APOD
- C8G, CRABP1 , CRABP2
- FABP1 , FABP2 , FABP3 , FABP4 , FABP5 , FABP6 , FABP7
- LCN1 , LCN2 , LCN8, LCN9, LCN10, LCN12
- OBP2A , OBP2B
- ORM1 , ORM2
- PAEP , PERF15, PMP2 , PTGDS
- RBP1 , RBP2 , RBP4 , RBP5, RBP7
- UNQ2541
Zobacz też
Dalsza lektura
- Paine K, Kwiat DR (październik 2000). „Witryna lipokaliny” . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Struktura białek i enzymologia molekularna . 1482 (1–2): 351–352. doi : 10.1016/S0167-4838(00)00166-7 . PMID 11058775 .
- Virtanen T, Zeiler T, Mäntyjärvi R (grudzień 1999). „Ważnymi alergenami zwierzęcymi są białka lipokaliny: dlaczego uczulają?”. Międzynarodowe Archiwa Alergii i Immunologii . 120 (4): 247–258. doi : 10.1159/000024277 . PMID 10640908 . S2CID 1171463 .
- Bratt T (październik 2000). „Lipokaliny i rak”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Struktura białek i enzymologia molekularna . 1482 (1–2): 318–326. doi : 10.1016/S0167-4838(00)00154-0 . PMID 11058772 .
- Charron JB, Ouellet F, Pelletier M, Danyluk J, Chauve C, Sarhan F (grudzień 2005). „Identyfikacja, ekspresja i analizy ewolucyjne lipokalin roślinnych” . Fizjologia roślin . 139 (4): 2017–2028. doi : 10.1104/pp.105.070466 . PMC 1310578 . PMID 16306142 .
- Novotny MV (luty 2003). „Feromony, białka wiążące i reakcje receptorów u gryzoni”. Transakcje Towarzystwa Biochemicznego . 31 (część 1): 117–122. doi : 10.1042/BST0310117 . PMID 12546667 .
Linki zewnętrzne
- Lipokaliny w bazie SCOP
- UMich Orientation of Proteins in Membranes family/superfamily-52 - Obliczone pozycje przestrzenne niektórych lipokalin w błonach