stringtranslate.com

α-lactoalbúmina

La α-Lactoalbúmina , también conocida como LALBA , es una proteína que en los humanos está codificada por el gen LALBA . [5] [6] [7]

Descripción general

La α-lactoalbúmina es una proteína que regula la producción de lactosa en la leche de casi todas las especies de mamíferos . [8] En los primates, la expresión de α-lactoalbúmina se regula positivamente en respuesta a la hormona prolactina y aumenta la producción de lactosa . [9]

La α-lactoalbúmina forma la subunidad reguladora del heterodímero de lactosa sintasa (LS) y la β-1,4-galactosiltransferasa (beta4Gal-T1) forma el componente catalítico. Juntas, estas proteínas permiten que LS produzca lactosa transfiriendo restos de galactosa a glucosa . Como multímero, la α-lactoalbúmina se une fuertemente a los iones de calcio y zinc y puede poseer actividad bactericida o antitumoral. Una variante plegable de la α-lactoalbúmina humana que puede formarse en ambientes ácidos como el estómago, llamada HAMLET , probablemente induce la apoptosis en células tumorales y inmaduras. [5] Por lo tanto, la dinámica de plegamiento correspondiente de la α-lactoalbúmina es muy inusual. [10]

Cuando se forma un complejo con Gal-T1, una galactosiltransferasa , la α-lactoalbúmina, mejora la afinidad de la enzima por la glucosa aproximadamente 1000 veces e inhibe la capacidad de polimerizar múltiples unidades de galactosa . Esto da lugar a una vía para formar lactosa mediante la conversión de Gal-TI en lactosa sintasa .

Propiedades físicas

La estructura de la α-lactoalbúmina es bien conocida y está compuesta por 123 aminoácidos y 4 puentes disulfuro. El peso molecular es de 14178 Da y el punto isoeléctrico está entre 4,2 y 4,5. La α-lactoalbúmina tiene dos formas destacadas: holoestado y apoestado. El holoestado es la forma natural: plegado y unido por calcio. El estado apo ocurre en condiciones ácidas y está asociado con la liberación de iones de calcio y el despliegue de la lámina beta. [11] Una de las principales diferencias estructurales con la beta-lactoglobulina es que no tiene ningún grupo tiol libre que pueda servir como punto de partida para una reacción de agregación covalente. Como resultado, la α-lactoalbúmina pura no formará geles tras la desnaturalización y acidificación. La α-lactoalbúmina es una proteína fijadora de Ca 2+ con un único punto de unión fuerte al calcio que se ve a continuación. El calcio se une a los grupos carboxílicos de tres residuos de aspartato (Asp 82, 87, 88), vistos en azul, y a los grupos carbonilo de la lisina 79 y el aspartato 84, vistos en violeta. Esta unión está coordinada por dos moléculas de agua (rojo). Estos sitios de unión de residuos se conservan en la mayoría de las especies que contienen α-lactoalbúmina. [11]

Este es el sitio de unión de calcio para LALBA. El ion calcio, que se muestra en verde, está rodeado por dos moléculas de agua (rojo). Los residuos de color púrpura son los sitios de unión de carbonilo de Lys79 y Asp84. El azul muestra los grupos carboxílicos de Asp82, Asp87, Asp 88.

Evolución

La comparación de secuencias de la α-lactoalbúmina muestra una gran similitud con la de las lisozimas , específicamente la c-lisozima que se une a Ca 2+ . [12] Estas dos proteínas comparten gran parte de su estructura física, pero contienen menos de la mitad de la misma secuencia de aminoácidos y, por lo tanto, su función varía drásticamente. [11] Entonces, la historia evolutiva esperada es que la duplicación genética de la lisozima c fue seguida por una mutación, lo que resultó en la pérdida de la actividad catalítica de la lisozima en la α-lactoalbúmina. [8] [13] Este gen es anterior al último ancestro común de mamíferos y aves, lo que probablemente sitúa su origen alrededor de 300 Ma. [14]

Funciones

Las investigaciones actuales están encontrando nuevas aplicaciones de la α-lactoalbúmina fuera de la producción fisiológica de lactosa.

Nutrición: La α-Lactoalbúmina es esencial para la nutrición del recién nacido. Esta proteína proporciona aminoácidos esenciales y compuestos bioactivos necesarios para un crecimiento, desarrollo y salud óptimos. La α-lactoalbúmina es la proteína de suero más abundante en la leche materna y se han investigado sus propiedades para incluirla en fórmulas infantiles para replicar los compuestos de la leche materna. Esta proteína es una fuerte fuente de aminoácidos ramificados , cisteína y residuos de triptófano, cada uno con beneficios para la salud correlacionados. [15]

Usos clínicos: La α-lactoalbúmina se ha investigado junto con muchas afecciones médicas diferentes y se cree que se correlaciona con resultados positivos. Muchos de estos beneficios se deben a los compuestos bioactivos que la componen y a la capacidad de la proteína para unirse a complejos. [13]

SOP : El síndrome de ovario poliquístico (SOP) es una enfermedad en la que niveles más altos de α-lactoalbúmina se han relacionado con el alivio de los síntomas. Esta afección está estrechamente relacionada con la disbiosis intestinal causada por la inflamación del revestimiento intestinal y un desequilibrio de la microbiota. La α-lactoalbúmina promueve cepas bacterianas saludables como Lactobacillus acidophilus , Bifidobacterium short y Bifidobacterium longum . Estas bacterias producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC) que mejoran el bioma intestinal. En un estudio controlado, el grupo que consumía una dieta rica en α-lactoalbúmina experimentó una disminución de los síntomas asociados con el síndrome de ovario poliquístico y niveles más altos de bacterias saludables. Si bien no existe una cura para esta afección, podría ser un remedio a corto plazo. [dieciséis]

Salud mental: la α-lactoalbúmina es una fuente de aminoácidos que están relacionados con una mejor salud mental. Esta proteína es rica en residuos de triptófano que son precursores de la serotonina , un neurotransmisor asociado con los estados de ánimo positivos. La proteína también aumenta la concentración plasmática de otros aminoácidos neutros grandes (LNAA) que ayudan a equilibrar las hormonas. Los residuos de cisteína ayudan en la síntesis de glutatión, que es un importante antioxidante. [15] [16]

Cáncer: Se han realizado extensas investigaciones sobre los efectos apoptóticos que potencialmente tiene la α-lactoalbúmina cuando forma un complejo con el ácido oleico llamado HAMLET (alfa-lactoalbúmina humana hecha letal para las células tumorales). Este complejo HAMLET altera la estructura de la membrana cuando se une, promoviendo la muerte celular para proteger la integridad del organismo. Este complejo puede translocarse al núcleo de las células cancerosas, pero no al de las células sanas. En numerosos estudios se ha demostrado que este complejo proteína-OA , cuando se encuentra en células cancerosas, ralentiza la progresión de los tumores. El estado nativo de la α-lactoalbúmina no muestra estas mismas funciones anticancerígenas, por lo que es probable que el ácido oleico exprese las funciones apoptóticas mientras que la α-lactoalbúmina es responsable de atacar líneas celulares específicas como las células cancerosas de colon, vejiga y glioblastoma. . [13]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000167531 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000022991 - Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ ab "Entrez Gene: LALBA lactoalbúmina, alfa".
  6. ^ Hall L, Davies MS, Craig RK (enero de 1981). "La construcción, identificación y caracterización de plásmidos que contienen secuencias de ADNc de alfa-lactoalbúmina humana". Investigación de ácidos nucleicos . 9 (1): 65–84. doi :10.1093/nar/9.1.65. PMC 326669 . PMID  6163135. 
  7. ^ Hall L, Emery DC, Davies MS, Parker D, Craig RK (marzo de 1987). "Organización y secuencia del gen de la alfa-lactoalbúmina humana". La revista bioquímica . 242 (3): 735–742. doi :10.1042/bj2420735. PMC 1147772 . PMID  2954544. 
  8. ^ ab Qasba PK, Kumar S (1997). "Divergencia molecular de lisozimas y alfa-lactoalbúmina". Reseñas críticas en bioquímica y biología molecular . 32 (4): 255–306. doi :10.3109/10409239709082574. PMID  9307874.
  9. ^ Kleinberg DL, Todd J, Babitsky G (julio de 1983). "Inhibición por estradiol del efecto lactogénico de la prolactina en tejido mamario de primates: reversión por los antiestrógenos LY 156758 y tamoxifeno". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 80 (13): 4144–4148. Código bibliográfico : 1983PNAS...80.4144K. doi : 10.1073/pnas.80.13.4144 . PMC 394217 . PMID  6575400. 
  10. ^ Bu Z, Cook J, Callaway DJ (septiembre de 2001). "Regímenes dinámicos y dinámica estructural correlacionada en alfa-lactoalbúmina nativa y desnaturalizada". Revista de biología molecular . 312 (4): 865–873. doi :10.1006/jmbi.2001.5006. PMID  11575938.
  11. ^ abc Permyakov EA (agosto de 2020). "α-lactoalbúmina, increíble proteína fijadora de calcio". Biomoléculas . 10 (9): 1210. doi : 10.3390/biom10091210 . PMC 7565966 . PMID  32825311. 
  12. ^ Acharya KR, Stuart DI, Walker NP, Lewis M, Phillips DC (julio de 1989). "Estructura refinada de la alfa-lactoalbúmina de babuino con una resolución de 1,7 A. Comparación con la lisozima tipo C". Revista de biología molecular . 208 (1): 99-127. doi :10.1016/0022-2836(89)90091-0. PMID  2769757.
  13. ^ abc El-Fakharany EM, Redwan EM (noviembre de 2019). "Complejos proteína-lípido: estructura molecular, escenarios actuales y mecanismos de citotoxicidad". Avances de RSC . 9 (63): 36890–36906. Código Bib : 2019RSCAD...936890E. doi :10.1039/C9RA07127J. PMC 9075609 . PMID  35539089. 
  14. ^ Prager EM, Wilson AC (1988). "Origen antiguo de la lactoalbúmina a partir de lisozima: análisis de secuencias de ADN y aminoácidos". Revista de evolución molecular . 27 (4): 326–335. Código Bib : 1988JMolE..27..326P. doi :10.1007/BF02101195. PMID  3146643. S2CID  10039589.
  15. ^ ab Almeida CC, Mendonça Pereira BF, Leandro KC, Costa MP, Spisso BF, Conte-Junior CA (14 de mayo de 2021). Spigno G (ed.). "Compuestos bioactivos en las fórmulas infantiles y sus efectos sobre la nutrición y la salud infantil: una revisión sistemática de la literatura". Revista Internacional de Ciencias de los Alimentos . 2021 : 8850080. doi : 10.1155/2021/8850080 . PMC 8140835 . PMID  34095293. 
  16. ^ ab Cardinale V, Lepore E, Basciani S, Artale S, Nordio M, Bizzarri M, Unfer V (agosto de 2022). "Efectos positivos de la α-lactoalbúmina en el tratamiento de los síntomas del síndrome de ovario poliquístico". Nutrientes . 14 (15): 3220. doi : 10.3390/nu14153220 . PMC 9370664 . PMID  35956395. 

Otras lecturas

enlaces externos