ليبوكالين
الليبوكالينات عائلة من البروتينات التي تنقل جزيئات صغيرة كارهة للماء مثل الستيرويدات ، والبيليينات ، والريتينويدات ، والدهون . كما أن معظم الليبوكالينات قادرة على الارتباط بالحديد المعقد (عبر السديروفورات [ 2 ] أو الفلافونويدات [ 3 ] ) بالإضافة إلى الهيم . [ 4 ] تشترك هذه البروتينات في مناطق محدودة من تماثل التسلسل وبنية ثلاثية مشتركة. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] وهي عبارة عن برميل بيتا مضاد للتوازي مكون من ثمانية خيوط ، مع تكرار طوبولوجيا +1، يحيط بموقع ارتباط داخلي للرابط. [ 7 ] [ 8 ]
توجد هذه البروتينات في البكتيريا سالبة الغرام ، وخلايا الفقاريات ، وخلايا اللافقاريات ، وفي النباتات. وقد ارتبطت الليبوكالينات بالعديد من العمليات البيولوجية، من بينها الاستجابة المناعية ، ونقل الفيرومونات ، وتخليق البروستاجلاندين الحيوي ، وربط الريتينويد ، وتفاعلات الخلايا السرطانية . [ 10 ]
أفراد العائلة
تم اقتراح اسم "ليبوكالين" [ 5 ] لهذه العائلة البروتينية، ولكنها تشمل أيضًا بروتينات ربط الأحماض الدهنية السيتوبلازمية . تتميز تسلسلات معظم أفراد هذه العائلة، وهي الليبوكالينات الأساسية، بثلاثة أجزاء قصيرة محفوظة من الأحماض الأمينية، بينما تشترك أنواع أخرى، وهي مجموعة الليبوكالينات الشاذة، في جزء واحد أو اثنين فقط من هذه الأجزاء. [ 8 ] [ 11 ] تشمل البروتينات المعروفة بانتمائها لهذه العائلة: ألفا-1-ميكروغلوبولين (بروتين HC)؛ البروتينات البولية الرئيسية ؛ ألفا-1-حمض سكري ( أوروسوموكويد )؛ [ 12 ] أفروديسين؛ أبوليبوبروتين D ؛ بيتا-لاكتوغلوبولين ؛ سلسلة غاما من مكون المتممة C8 ؛ [ 13 ] كراستاسيانين ؛ [ 14 ] بروتين ربط حمض الريتينويك البربخي (E-RABP)؛ [ 15 ] إنسكتاسيانين. بروتين ربط الروائح (OBP)؛ غلوبولين ألفا-2 الرحمي المرتبط بالحمل البشري ( PAEP )؛ بروباسين (PB)، وهو بروتين بروستاتي؛ سينثاز البروستاجلاندين D2 ؛ [ 16 ] بوربورين؛ بروتين غدة فون إبنر ( VEGP )؛ [ 17 ] وبروتين الإفراز البربخي الرابع للسحلية (LESP IV). [ 18 ]
تشمل البروتينات البشرية التي تحتوي على نطاق ليبوكالين ما يلي:
بناء
على الرغم من أن الليبوكالينات تُشكل عائلة واسعة من البروتينات شديدة التنوع، إلا أن بنيتها ثلاثية الأبعاد تُعدّ سمة موحدة لها. تمتلك الليبوكالينات طية برميلية بيتا متناظرة، ثمانية الخيوط، متوازية عكسيًا، وهي في جوهرها صفيحة بيتا ملفوفة على شكل أسطواني. يوجد داخل هذا البرميل موقع ارتباط بالرابط، والذي يلعب دورًا هامًا في تصنيف الليبوكالينات كبروتينات ناقلة. [ 19 ] إذا تم تعديل الليبوكالينات وراثيًا في محاولة لتغيير خصائص ارتباطها، فإنها تُسمى مضادات الليبوكالينات . [ 20 ]
وظيفة
الاستجابة المناعية
تُعدّ بروتينات الليبوكالين عناصر أساسية في المناعة الغذائية، إذ تعمل على حجب وتخزين المغذيات الدقيقة. [ 21 ] وبذلك، تُسهم في تنظيم عمليات الالتهاب وإزالة السموم الناتجة عن تنشيط الجهاز المناعي لدى الثدييات. وهي من مسببات الحساسية التنفسية المعروفة لدى الفئران والقطط والكلاب والخيول وغيرها من الحيوانات. ومن أمثلة بروتينات الليبوكالين المشاركة في استجابات الجهاز المناعي: ألفا-1-ميكروغلوبولين ، وألفا-1-حمض سكري ، و C8γ . تتوفر معلومات بنيوية عن العديد من بروتينات الليبوكالين المؤثرة على الجهاز المناعي، إلا أن دورها الدقيق في الأنظمة البيولوجية لا يزال غير واضح تمامًا. وقد أظهرت الدراسات أن مسببات حساسية الليبوكالين تُثير استجابة مناعية منحرفة نحو النمط Th2 ، وهو أمر بالغ الأهمية للتحسس، عند استخدامها في صورتها الخالية من الروابط (apo-form)، بينما يبدو أن صورتها المرتبطة بالروابط (holo-form) تُظهر خصائص مثبطة للمناعة في المختبر . [ 22 ]
نقل الفيرومونات
ترتبط عائلة الليبوكالين بنقل الفيرومونات لدى الثدييات نظرًا لسهولة ملاحظة تفاعلات البروتين مع الفيرومونات. تتميز الليبوكالينات بصغر حجمها نسبيًا، مما يجعل دراستها أسهل مقارنةً بالبروتينات الكبيرة والضخمة. كما أنها قادرة على الارتباط بالعديد من الروابط لأغراض بيولوجية مختلفة. وقد تم الكشف عن الليبوكالينات كبروتينات ناقلة لفيرومونات مهمة في مخاط الأنف لدى القوارض. وتوجد بروتينات بولية رئيسية ، وهي فرع من عائلة الليبوكالين، في بول الفئران والجرذان، وقد تعمل هي نفسها كفيرومونات بروتينية. [ 23 ]
تخليق البروستاجلاندين
تلعب هذه العائلة من البروتينات دورًا في النظام البيولوجي لتخليق البروستاجلاندين النهائي.
ارتباط الريتينويد
الريتينول (فيتامين أ) عنصر غذائي دقيق هام يؤثر على البصر، وتمايز الخلايا ، ووظيفة الجهاز المناعي، ونمو العظام، وكبح الأورام . يعتمد امتصاص الريتينول واستقلابه على الليبوكالينات التي تعمل كبروتينات رابطة. تُعد إسترات الريتينيل (الموجودة في اللحوم) والبيتا كاروتين (الموجود في النباتات) المصدرين الرئيسيين للريتينويدات في النظام الغذائي. بعد تناولها، تتحول إلى ريتينول، ثم تُستقلب تباعًا، وأخيرًا ترتبط ببروتينات رابطة للريتينول (الليبوكالينات) في بلازما الدم .
تفاعلات الخلايا السرطانية
نظرًا لأن الليبوكالينات بروتينات خارج خلوية ، فإن تأثيراتها داخل الخلايا غير واضحة، وتتطلب مزيدًا من الدراسة. مع ذلك، فإن الروابط المحبة للدهون ، الموجودة كبدائل لليبوكالينات ، لديها القدرة على دخول الخلية، حيث يمكنها أن تعمل كمثبطات لبروتيازات الأورام . يشير هذا البحث إلى مسار آخر محتمل لدراسة تفاعل البروتين مع الأورام.
هرمون
يعمل LCN2 (Lipocalin 2) كهرمون مشتق من العظام يعبر حاجز الدم الدماغي ويعمل على النواة المجاورة للبطين في منطقة ما تحت المهاد في الدماغ.
مسببات الحساسية
بعض البروتينات في هذه العائلة هي مواد مسببة للحساسية. الحساسية هي ردود فعل مفرطة من الجهاز المناعي تجاه مواد محددة تسمى المواد المسببة للحساسية (مثل حبوب اللقاح، واللسعات، والأدوية، أو الطعام) والتي لا تسبب أعراضًا لدى معظم الناس. [ 24 ]
تُعدّ الليبوكالينات المجموعة البروتينية المُسببة للحساسية السائدة لدى الثدييات، إذ تُشكّل ما يقارب 50% من جميع مسببات الحساسية المعروفة في الحيوانات ذات الفراء. تلتصق الليبوكالينات بسهولة بالملابس والأثاث، وبالتالي يُمكن نقلها لمسافات طويلة. وقد تمّ رصدها في المنازل، والفصول الدراسية، والسيارات، ومراكز رعاية الأطفال، حيث لا تتواجد الحيوانات عادةً. في الحيوانات، يُمكن إنتاج الليبوكالينات في غدد وأنسجة مُختلفة، بما في ذلك الغدد اللعابية، واللسان، والغدد العرقية، والغدد الثديية، والكبد. المصادر الرئيسية لليبوكالينات هي لعاب الحيوانات، وشعرها، وقشرتها، وجلدها، وحليبها. [ 25 ]
تم وضع نظام تسمية للمستضدات (مسببات الحساسية) التي تُسبب الحساسية التأتبية بوساطة الغلوبولين المناعي E لدى البشر. [ 24 ] يُعرَّف هذا النظام بتسمية تتألف من الأحرف الثلاثة الأولى من اسم الجنس، ثم مسافة، ثم الحرف الأول من اسم النوع، ثم مسافة، ثم رقم عربي. في حال تطابق تسمية نوعين، يتم التمييز بينهما بإضافة حرف واحد أو أكثر (حسب الحاجة) إلى تسمية كل نوع.
تشمل المواد المسببة للحساسية في هذه العائلة المواد المسببة للحساسية التي تحمل التسميات التالية: [ 26 ]
- الحشرات
- الصرصور الألماني : بلاغ 4
- الصرصور الأمريكي : لكل 4
- آكلات اللحوم
- كلب منزلي : علبة رقم 1، علبة رقم 2، علبة رقم 4، علبة رقم 6
- القط المنزلي : فل د 4، فل د 7
- القوارض
- خنزير غينيا : Cav p 1، Cav p 2، Cav p 3، Cav p 6
- الهامستر الذهبي : ميس أ 1
- فأر المنزل : Mus m 1
- الجرذ البني : الجرذ رقم 1
- الهامستر السيبيري : Phod s 1
- الثدييات الأخرى
- الماشية المحلية : بوس د 2، بوس د 5
- الحصان المستأنس : Equ c 1، Equ c 2
- الأرنب المنزلي : Ory c 1، Ory c 2، Ory c 4
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ كامباناتشي ف، نوريزو د، سبينيلي س، فالنسيا س، تيغوني م، كامبيلو س (مارس 2004). "يشير التركيب البلوري لليبوكالين Blc في الإشريكية القولونية إلى دور محتمل في ارتباط الفوسفوليبيدات" . رسائل FEBS . 562 ( 1-3 ): 183-188 . Bibcode : 2004FEBSL.562..183C . doi : 10.1016/ S0014-5793 (04)00199-1 . PMID 15044022. S2CID 26737744 .
- ↑ غوتز، د.هـ.، هولمز، م.أ.، بورغارد، ن.، بلوهم، م.إ.، ريموند، ك.ن.، سترونغ، ر.ك. (نوفمبر 2002). "الليبوفيلين NGAL الموجود في العدلات هو عامل مثبط لنمو البكتيريا يعيق امتصاص الحديد بوساطة السايدروفور" . الخلية الجزيئية . 10 (5): 1033-1043 . doi : 10.1016/s1097-2765(02)00708-6 . PMID 12453412 .
- ↑ روث-والتر إف، باسيوس إل إف، بيانشيني آر، جنسن-جاروليم إي (ديسمبر 2017). "ربط نقص الحديد بالحساسية: دور مسببات الحساسية الجزيئية والميكروبيوم" . ميتالوميكس . 9 (12): 1676-1692 . doi : 10.1039/c7mt00241f . PMID 29120476 .
- ↑ ماتز جيه إم، دريبر بي، بلوم تي بي، فان جيندرين إي، بوريل إيه، مارتن بي، وآخرون . (يوليو 2020). "يُساهم الليبوكالين في التمعدن الحيوي أحادي الاتجاه للهيم في طفيليات الملاريا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 117 (28): 16546-16556 . Bibcode : 2020PNAS..11716546M . doi : 10.1073 / pnas.2001153117 . PMC 7368307. PMID 32601225 .
- 12Pervaiz S, Brew K (September 1987). "Homology and structure-function correlations between alpha 1-acid glycoprotein and serum retinol-binding protein and its relatives". FASEB Journal. 1 (3): 209–214. doi:10.1096/fasebj.1.3.3622999. PMID 3622999. S2CID 12416282.
- ↑Igarashi M, Nagata A, Toh H, Urade Y, Hayaishi O (June 1992). "Structural organization of the gene for prostaglandin D synthase in the rat brain". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89 (12): 5376–5380. Bibcode:1992PNAS...89.5376I. doi:10.1073/pnas.89.12.5376. PMC 49294. PMID 1608945.
- 12Cowan SW, Newcomer ME, Jones TA (1990). "Crystallographic refinement of human serum retinol binding protein at 2A resolution". Proteins. 8 (1): 44–61. doi:10.1002/prot.340080108. PMID 2217163. S2CID 21613341.
- 123Flower DR, North AC, Attwood TK (May 1993). "Structure and sequence relationships in the lipocalins and related proteins". Protein Science. 2 (5): 753–761. doi:10.1002/pro.5560020507. PMC 2142497. PMID 7684291.
- ↑Godovac-Zimmermann J (February 1988). "The structural motif of beta-lactoglobulin and retinol-binding protein: a basic framework for binding and transport of small hydrophobic molecules?". Trends in Biochemical Sciences. 13 (2): 64–66. doi:10.1016/0968-0004(88)90031-X. PMID 3238752.
- ↑Araos P, Amador CA (2022). "Neutrophil gelatinase-associated lipocalin as an immunomodulator in endocrine hypertension". Front Endocrinol (Lausanne). 13 1006790. doi:10.3389/fendo.2022.1006790. PMC 9640732. PMID 36387895.
- ↑ فلاور، د. ر.، نورث، أ. س.، أتوود، ت. ك. (أكتوبر 1991). "بروتين الورم الفأري 24p3 هو أحد أفراد عائلة بروتينات الليبوكالين". مجلة الاتصالات البحثية البيوكيميائية والبيوفيزيائية . 180 (1): 69-74 . doi : 10.1016/S0006-291X(05)81256-2 . PMID 1834059 .
- ↑ كريمر جيه إم، ويلتينغ جيه، جانسن إل إتش (مارس 1988). "ارتباط الأدوية ببروتين ألفا-1-حمض الجليكوبروتين البشري في الصحة والمرض". مراجعات دوائية . 40 (1): 1-47 . doi : 10.1016/S0031-6997(25)00015-8 . PMID 3064105 .
- ↑ هافليجر، جيه. إيه.، بيتش، إم. سي.، جين، دي. إي.، تشوب، جيه. (1991). "التوصيف البنيوي والوظيفي للمتمم C8 غاما، وهو أحد أفراد عائلة بروتينات الليبوكالين". علم المناعة الجزيئية . 28 ( 1-2 ): 123-131 . doi : 10.1016/0161-5890(91)90095-2 . PMID 1707134 .
- ↑ كين جيه إن، كاسيريس آي، إليوبولوس إي إي، زاغالسكي بي إف، فيندلاي جيه بي (أبريل 1991). "التسلسل الكامل ونموذج الوحدة الفرعية A2 من مركب صبغة الكاروتينويد، كرستاسيانين". المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 197 (2): 407-417 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1991.tb15925.x . PMID 2026162 .
- ↑ نيومر، م. إي. (سبتمبر 1993). "بنية بروتين ربط حمض الريتينويك في البربخ بدقة 2.1 أنغستروم" . ستراكشر . 1 (1): 7-18 . doi : 10.1016/0969-2126(93)90004-Z . PMID 8069623 .
- ↑ بيتش إم سي، بوغوسكي إم إس (أكتوبر 1991). "أول ليبوكالين ذي نشاط إنزيمي". اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 16 (10): 363. doi : 10.1016/0968-0004(91)90149-P . PMID 1723819 .
- ↑ كوك ك، أهلرز س، شمال هـ (مايو 1994). "التنظيم البنيوي لجينات بروتينات غدة فون إبنر 1 و2 في الفئران يكشف عن علاقتها الوثيقة بالليبوكالينات" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 221 (3): 905-916 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.tb18806.x . PMID 7514123 .
- ↑ موريل إل، دوفور جيه بي، ديبيجيس إيه (مايو 1993). "LESP، عائلة بروتينات إفرازية من البربخ في السحالي، يتم تنظيمها بواسطة الأندروجين، وقد تم تحديدها كعضو جديد في عائلة الليبوكالين الفائقة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 268 (14): 10274-10281 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)82200-1 . PMID 8486691 .
- ↑ فلاور، د. ر.؛ نورث، أ. س.؛ سانسوم، س. إ. (2000-10-01). "عائلة بروتين الليبوكالين: نظرة عامة على التركيب والتسلسل". مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - بنية البروتين وعلم الإنزيمات الجزيئية . 1482 ( 1-2 ): 9-24 . doi : 10.1016/s0167-4838(00)00148-5 . ISSN 1878-2434 . PMID 11058743 .
- ↑ أتشاتز، س؛ جاراش، أ؛ سكيرا، أ (2022-01-01). "المرونة البنيوية في منطقة الحلقة للليبوكالينات المُهندسة ذات الخصائص النوعية الجديدة للرابط، والتي تُسمى أنتيكالينات" . مجلة البيولوجيا البنيوية: X. 6 100054. doi : 10.1016 /j.yjsbx.2021.100054 . ISSN 2590-1524 . PMC 8693463. PMID 34988429 .
- ↑ روث-والتر، فرانزيسكا (2022). "نقص الحديد في الأمراض التأتبية: تحفيز المناعة الفطرية بواسطة مسببات الحساسية والسيدروفورات" . مجلة فرونتيرز إن أليرجي . 3 859922. doi : 10.3389/falgy.2022.859922 . ISSN 2673-6101 . PMC 9234869. PMID 35769558 .
- ↑ روث-والتر إف، باسيوس إل إف، غوميز-كاسادو سي، هوفستيتر جي، روث جي إيه، سينغر جي، وآخرون . (أغسطس 2014). "يُؤثر مُسبِّب الحساسية الرئيسي في حليب البقر، Bos d 5، على الخلايا التائية المساعدة اعتمادًا على حمولته من الحديد المرتبط بالسيدروفور" . PLOS ONE . 9 (8) e104803. Bibcode : 2014PLoSO...9j4803R . doi : 10.1371/journal.pone.0104803 . PMC 4130594. PMID 25117976 .
- ↑ تشاميرو ب، مارتون ت ف، لوغان د و، فلاناغان ك، كروز ج ر، ساغاتليان أ، وآخرون . (ديسمبر 2007). "تحديد الفيرومونات البروتينية التي تعزز السلوك العدواني". مجلة نيتشر . 450 (7171): 899-902 . Bibcode : 2007Natur.450..899C . doi : 10.1038/ nature05997 . PMID 18064011. S2CID 4398766 .
- "اكتشاف بروتين العدوانية في الفئران" . بي بي سي نيوز . 5 ديسمبر 2007.
- 1 2 [اللجنة الفرعية لتسمية مسببات الحساسية التابعة لمنظمة الصحة العالمية/الاتحاد الدولي لعلوم الحساسية، كينغ تي بي، هوفمان دي، لوينشتاين إتش، مارش دي جي، بلاتس-ميلز تي إيه إي، توماس دبليو. نشرة منظمة الصحة العالمية 72:797-806 (1994)]
- ↑ غروميك، فيرونيكا؛ كولدي، ناتاليا؛ كوروفسكي، مارسين؛ ماجسياك، إميليا (30 يوليو 2025). "حساسية الحيوانات ذات الفراء: الليبوكالينات، وألبومينات المصل، والسيكريتوجلوبينات - التفاعل المتبادل، والتشخيص، واستراتيجيات العلاج" . المراجعات السريرية في الحساسية والمناعة . 68 (1): 75. doi : 10.1007/s12016-025-09086-7 . ISSN 1559-0267 . PMC 12310848. PMID 40739451 .
- ↑ نتائج البحث عن مسببات الحساسية: الاسم الكيميائي الحيوي يتضمن "ليبوكالين"" . www.allergen.org .
للمزيد من القراءة
- باين ك، فلاور دي آر (أكتوبر 2000). “موقع ليبوكالين”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – بنية البروتين والإنزيمات الجزيئية . 1482 ( 1– 2): 351– 352. دوى : 10.1016/S0167-4838(00)00166-7 . بميد 11058775 .
- فيرتانين تي، زيلر تي، مانتيارفي آر (ديسمبر 1999). "بروتينات الليبوكالين من مسببات الحساسية الحيوانية المهمة: لماذا تُسبب الحساسية؟". الأرشيف الدولي للحساسية والمناعة . 120 (4): 247-258 . doi : 10.1159/000024277 . PMID 10640908. S2CID 1171463 .
- برات تي (أكتوبر 2000). "ليبوكالينس والسرطان". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – بنية البروتين والإنزيمات الجزيئية . 1482 ( 1– 2): 318– 326. دوى : 10.1016/S0167-4838(00)00154-0 . بميد 11058772 .
- شارون جيه بي، أويليه إف، بيليتييه إم، دانيلوك جيه، شوف سي، سرحان إف (ديسمبر 2005). "تحديد وتعبير وتحليل تطور الليبوكالينات النباتية" . علم وظائف النبات . 139 (4): 2017-2028 . doi : 10.1104/pp.105.070466 . PMC 1310578. PMID 16306142 .
- نوفوتني، إم. في. (فبراير 2003). "الفيرومونات، والبروتينات الرابطة، واستجابات المستقبلات في القوارض". معاملات الجمعية الكيميائية الحيوية . 31 (الجزء 1): 117-122 . doi : 10.1042/BST0310117 . PMID 12546667 .
روابط خارجية
- الليبوكالينات في قاعدة بيانات SCOP، مؤرشفة بتاريخ 3 مارس 2016 على موقع Wayback Machine
- توجيه البروتينات في الأغشية - عائلات/عائلة فائقة-52 - المواقع المكانية المحسوبة لبعض الليبوكالينات في الأغشية
- ليبوكالين
- عائلات البروتينات
- عائلات البروتينات الفائقة
