Hvordan lactoferrin klemmer ned på frit omstrejfende jernioner for at stoppe skadelige virkninger på celler

Det, der forhindrer vores celler i at blive overeksponeret for jernioner, der strejfer frit rundt i kroppen, er et protein kaldet lactoferrin, kendt for sin evne til at binde tæt til sådanne ioner. Disse frie ioner er essentielle for en række biologiske processer. Hvis fundet i for store mængder, imidlertid, de kan forårsage skade på proteiner og DNA i kroppen, nogle gange endda fører til celledød. Dette skyldes, at frie jernioner fører til en stigning i koncentrationen af ​​reaktive stoffer med oxidationskraft, der bevæger sig frit i kroppen. Dette har drevet videnskabsmænd til at udvikle en bedre forståelse af, hvordan lactoferrins strukturelle ændring hjælper med at presse frie jernioner ned.

I en ny undersøgelse offentliggjort i EPJ E , Lilia Anghel fra Institute of Chemistry i Chisinau, Republikken Moldova, og forskningssamarbejdspartnere studerer ændringerne i strukturen af ​​lactoferrin, da det binder sig til jernioner, ved hjælp af kombinerede eksperimentelle og molekylære dynamiksimuleringer.

Forskere, der tidligere har studeret røntgenkrystalstrukturen af ​​humant lactoferrin, har vist, at ændringer i konformationen i proteinstrukturen opstår, når jernionen binder sig til den. I dette studie, forfatterne er afhængige af en metode kaldet small angle neutron scattering til at detektere de strukturelle forskelle mellem den åbne og lukkede konformation af humant lactoferrin i opløsning.

Forfatterne viser, at en aminosyre - nemlig Arginin 121 - spiller en nøglerolle i konformationsstabiliteten af ​​lactoferrinproteinet. Ud over, ved at fokusere på at forstå, hvordan humant lactoferrin ændrer sig fra dets åbne til dets lukkede konformation, de finder også, at den åbne konformation ser ud til at tilbyde en mindre snoningsradius end den for den lukkede version.

Til sidst, de registrerer synlige forskelle mellem de to lav opløsning, tredimensionelle modeller af åben og lukket struktur af humant lactoferrin i opløsning. Begge har en mere kompakt konformation end højopløsningsstrukturer.