人乳铁蛋白转基因研究进展

人乳铁蛋白转基因研究进展

农业生物技术学报JournalofAgriculturalBiotechnology2004,12(4):470~475

··综述

人乳铁蛋白转基因研究进展*

赵春江刘兆良

樊宝良李

宁**

北京100094)(中国农业大学农业生物技术国家重点实验室，

概述了人乳铁蛋白的结构和理化摘要：人乳铁蛋白是一种具有多种生理功能的糖基化蛋白，可可逆性地结合两个铁离子。性质，以及乳铁蛋白基因的结构，并着重论述了人乳铁蛋白转基因研究的状况和主要研究成果。在此基础上，提出了尚未解决的问题，并展望了人乳铁蛋白转基因研究的前景。

关键词：人乳铁蛋白；人乳铁蛋白基因；重组人乳铁蛋白

StudyProgressofHumanLactoferrinTransgene

ZHAOChun-Jiang

LIUZhao-LiangFANBao-LiangLINing**

(StateKeyLaboratoryforAgrobiotechnology,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100094,China)

Thehumanlactoferrin(hLF)isaniron-bindingglycoproteinwithmuti-functions,includingbroadspectrumantimicro-bialactivityandanti-inflammatoryandimmunoregulatoryactivities.Inthereview,theproteinandgenestructuresandtheirphysicalandchemicalpropertiesofhLFwerebriefed.ThemainachievementsofhLFtransgenicstudywereassessedindetail.Onthebasisoftheassessment,theaspectsinthestudywhichneedmoreeffortstobeinvestigatedwere

presented.

humanlactoferrin;humanlactoferringene;recombinanthumanlactoferrin

（humanlactoferrin，人乳铁蛋白hLF）是一种属

于铁结合蛋白家族的糖基化蛋白[1]，由Sorensen和

并由Blanc和Isliker命名。乳Heremans[2]首次发现，

铁蛋白可以可逆性地结合两个铁离子，其离子结合强度是运铁蛋白（在体内对铁起运输作用的主要蛋白）的300倍[3]。人乳铁蛋白由692个氨基酸组成，分子量约为80kD[4]。在乳铁蛋白内有2个具有铁离子结合能力的叶状结构，一个是氨基端区，即

即C-lobe[5]。两区间有N-lobe，另一个为羧基端区，

40％的同源氨基酸序列。每个区能结合一个铁离子，同时结合1个二价炭酸根阴离子。人乳铁蛋白为N端连接的糖基所修饰。经酶促反应，一个寡聚糖苷链以共价键结合在以Asn-Xaa-Thr/Ser顺序排列的天冬酰胺酸残基上[6]。人乳铁蛋白有3个可能被糖基

分别位于C叶的第138的天冬酰胺酸残化的位点，

基、N叶的第479、624天冬酰胺酸残基上[4]。在3个位点中，位于138、479的天冬酰胺酸残基优先被糖

基化，第624的天冬酰胺酸残基的糖基化受第479

位天冬酰胺酸残基糖基化的限制[7]。乳铁蛋白广泛存在于哺乳动物的体液和嗜中性粒细胞的次级颗粒中，乳铁蛋白具有的生理功能主要包括：广谱的抗菌功能、抗炎症功能和免疫生理调节功能[8]。这些功能是通过乳铁蛋白直接获取铁离子或结合在细胞表面而使菌体细胞通透性增加实现的[9]。乳铁蛋白可结合发生炎症区域的铁离子，从而阻止游离的铁离子参与催化有害的氧化反应。乳铁蛋白同时也能影响T细胞的扩增反应[10]。一些研究表明，乳铁蛋白在体内的抗菌作用远比体外强。这可能是由于乳铁蛋白上存在着抑菌和潜在的免疫调节功能区。在体内，乳铁蛋白通过与体内的细胞结合而发挥抗菌和免疫调节作用[11]。人乳铁蛋白的许多生理功能的发挥有赖于与特异性细胞受体的结合[12]。现已发现人乳铁蛋白受体存在于多种细胞，如肠细胞、血小板、哺乳动

淋巴细胞等[13,14]。其它人乳铁蛋白潜在物上皮细胞、

*基金项目:国家高技术研究与发展计划(863)重大专项(2002AA206111)资助。

赵春江，男，1970年生，中国农业大学生物学院博士后。E-mail:**通迅作者。Authorforcorrespondence.E-mail:收稿日期：2003-05-19接受日期：2003-09-17