แอลฟา-แลคตัลบูมิน
แอลฟา-แลคตัลบูมิน (อังกฤษ: Alpha lactalbumin หรือ LALBA) เป็นโปรตีนที่พบในมนุษย์ ถูกถอดรหัสได้โดยยีน LALBA บนโครโมโซมคู่ที่ 12[3][4][5] มีหน้าที่สำคัญในกระบวนการสร้างน้ำตาลแลคโตสในน้ำนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม[6] และอาจช่วยลดอุบัติการณ์การเกิดมะเร็งในเด็กที่ทานนมแม่ได้[7]
บทบาทและหน้าที่[แก้]
แอลฟา-แลคตัลบูมินเป็นโปรตีนที่ควบคุมกระบวนการสร้างน้ำตาลแลคโตสในน้ำนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบทุกสปีชีส์[6] ในลิงไพรเมต การหลั่งของฮอร์โมนโปรแลคตินจะกระตุ้นให้มีการแสดงออกของยีน LALBA ที่สร้างแอลฟา-แลคตัลบูมิน เพิ่มมากขึ้น[8] แอลฟา-แลคตัลบูมินที่เพิ่มขึ้นนี้ จะช่วยเพิ่มความสามารถในการเข้าจับกับซับสเตรตของเอนไซม์เอ็นอะเซทิลแลคโตซามีนซินเทส และส่งผลให้เกิดการสร้างน้ำตาลแลคโตสเพิ่มมากขึ้นในที่สุด[8][9]
ในกระบวนข้างต้น แอลฟา-แลคตัลบูมินจะทำหน้าที่สร้างเฮทเทอโรไดเมอร์ของเอนไซม์แลคโตสซินเทส (LS heterodimer) และ B4GALT1 (β-1,4-galactosyltransferase) จะสร้างสารประกอบในการเร่งปฏิกิริยา โปรตีนทั้ง 2 ชนิดที่เกิดขึ้นนี้จะทำให้ LS สามารถสร้างน้ำตาลแลคโตสได้โดยการถ่ายโอนส่วนหนึ่ง (moiety) ของโมเลกุลกาแลคโตสเข้าทำปฏิกิริยากับกลูโคส ซึ่งเมื่อแอลฟา-แลคตัลบูมินเกิดสารประกอบเซิงซ้อนกับ B4GALT1 จะทำให้เอนไซม์ดังกล่าวมีความสามารถในการเข้าจับกับกลูโคสได้มากกว่า 1,000 เท่า และยังส่งผลยับยั้งการเกิดพอลิเมอร์ของกาแลคโตสได้ด้วย[3]
เนื่องจากแอลฟา-แลคตัลบูมินจัดเป็นโปรตีนที่มีขนาดใหญ่ (multimeric protein) ในสภาวะปกติจึงสามารถเข้าจับกับไอออนของแคลเซียมและสังกะสีได้อย่างแข็งแรง แต่เมื่ออยู่ในสภาพที่เป็นกรด เช่น ในกระเพาะอาหาร ไอออนของแคลเซียมจะถูกปลดปล่อยออกมาแล้วไปกระตุ้นให้เกิดการหลั่งเอนไซม์ไลเปส เพื่อย่อยไตรกลีเซอไรด์ที่อยู่ในน้ำนม นอกจากนี้ การพับแปรของแอลฟา-แลคตัลบูมินของมนุษย์ในสภาพแวดล้อมดังกล่าว ที่เรียกว่า HAMLET อาจเหนี่ยวนำให้เกิดอะพอพโทซิสของเนื้องอกในทางเดินอาหารของเด็กที่กินนมแม่ได้[3][7] ดังนั้น แอลฟา-แลคตัลบูมินอาจทำหน้าที่ทางชีวภาพได้แตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับสถานะการพับของโมเลกุลและสภาพแวดล้อมในร่างกาย และสันนิษฐานได้ว่า HAMLET อาจสามารถช่วยลดอุบัติการณ์ของมะเร็งในเด็กที่กินนมแม่ได้โดยการกำจัดเซลล์เนื้องอกออกจากลำไส้[7][10]
คุณสมบัติทางกายภาพ[แก้]
โครงสร้างของ อัลฟา-แลกตัลบูมิน เป็นที่รู้จักกันดีและประกอบด้วยกรดอะมิโน 123 หน่วยและสะพานไดซัลไฟด์ 4 ตัว น้ำหนักโมเลกุลคือ 14178 Da และจุดไอโซอิเล็กทริกอยู่ระหว่าง 4.2 ถึง 4.5 ความแตกต่างของโครงสร้างหลักอย่างหนึ่งกับของเบตา-แลคโตโกลบูลินคือ ไม่มีกลุ่มไทออลอิสระใด ๆ ที่สามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นของปฏิกิริยาโควาเลนต์มวลรวม เป็นผลให้ อัลฟา-แลกตัลบูมินบริสุทธิ์จะไม่ก่อตัวเป็นเจลเมื่อมีการแปลงสภาพ และการทำให้เป็นกรด
วิวัฒนาการ[แก้]
การเปรียบเทียบลำดับของ แอลฟา-แลกตัลบูมิน แสดงให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับไลโซไซม์ โดยเฉพาะ Ca2+-binding c-lysozyme[11] ดังนั้นประวัติวิวัฒนาการที่คาดไว้ก็คือการทำสำเนาของยีน c-lysozyme ตามมาด้วยการกลายพันธุ์[6] ยีนนี้เกิดขึ้นก่อนในบรรพบุรุษร่วมกันของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก ซึ่งอาจมีต้นกำเนิดอยู่ที่ประมาณ 300 ล้านปี[12]
อ้างอิง[แก้]
- ↑ 1.0 1.1 1.2 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000167531 - Ensembl, May 2017
- ↑ "Human PubMed Reference:".
- ↑ 3.0 3.1 3.2 "Entrez Gene: LALBA lactalbumin, alpha-".
- ↑ Hall L, Davies MS, Craig RK (January 1981). "The construction, identification and characterisation of plasmids containing human alpha-lactalbumin cDNA sequences". Nucleic Acids Res. 9 (1): 65–84. doi:10.1093/nar/9.1.65. PMC 326669. PMID 6163135.
- ↑ Hall L, Emery DC, Davies MS, Parker D, Craig RK (March 1987). "Organization and sequence of the human alpha-lactalbumin gene". Biochem. J. 242 (3): 735–42. PMC 1147772. PMID 2954544.
- ↑ 6.0 6.1 6.2 Qasba PK, Kumar S (1997). "Molecular divergence of lysozymes and alpha-lactalbumin". Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 32 (4): 255–306. doi:10.3109/10409239709082574. PMID 9307874.
- ↑ 7.0 7.1 7.2 Svensson M, Håkansson A, Mossberg AK, Linse A, and Svanborg C (2000). "Conversion of alpha-lactalbumin to a protein inducing apoptosis". Proc Natl Acad Sci USA. 97 (8): 4221–6. doi:10.1073/pnas.97.8.4221. PMC 18203. PMID 10760289.
- ↑ 8.0 8.1 Kleinberg JL, Todd J, Babitsky G (1983). "Inhibition by estradiol of the lactogenic effect of prolactin in primate mammary tissue: reversal by antiestrogens LY 156758 and tamoxifen". PNAS. 80 (13): 4144–4148. doi:10.1073/pnas.80.13.4144. PMC 394217. PMID 6575400.
- ↑ Ramakrishnan, Boopathy; Boeggeman, Elizabeth; Qasba, Pradman K. (2002-03-15). "Beta-1,4-galactosyltransferase and lactose synthase: molecular mechanical devices". Biochemical and Biophysical Research Communications. 291 (5): 1113–1118. doi:10.1006/bbrc.2002.6506. ISSN 0006-291X. PMID 11883930.
- ↑ Bu, Z.; Cook, J.; Callaway, D. J. E. (2001). "Dynamic regimes and correlated structural dynamics in native and denatured alpha-lactalbumin". J. Mol. Biol. 312 (4): 865–873. doi:10.1006/jmbi.2001.5006. PMID 11575938.
- ↑ Acharya KR, Stuart DI, Walker NP, Lewis M, Phillips DC (1989). "Refined structure of baboon alpha-lactalbumin at 1.7 A resolution. Comparison with C-type lysozyme". J. Mol. Biol. 208 (1): 99–127. doi:10.1016/0022-2836(89)90091-0. PMID 2769757.
- ↑ Prager EM, Wilson AC (1988). "Ancient origin of lactalbumin from lysozyme: analysis of DNA and amino acid sequences". J. Mol. Evol. 27 (4): 326–35. doi:10.1007/BF02101195. PMID 3146643. S2CID 10039589.
แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]
- Heine WE, Klein PD, Reeds PJ (1991). "The importance of alpha-lactalbumin in infant nutrition". J. Nutr. 121 (3): 277–83. PMID 2002399.
- Permyakov EA, Berliner LJ (2000). "alpha-Lactalbumin: structure and function". FEBS Lett. 473 (3): 269–74. doi:10.1016/S0014-5793(00)01546-5. PMID 10818224.
- Hall L, Emery DC, Davies MS, และคณะ (1987). "Organization and sequence of the human alpha-lactalbumin gene". Biochem. J. 242 (3): 735–42. PMC 1147772. PMID 2954544.
- Davies MS, West LF, Davis MB, และคณะ (1987). "The gene for human alpha-lactalbumin is assigned to chromosome 12q13". Ann. Hum. Genet. 51 (Pt 3): 183–8. doi:10.1111/j.1469-1809.1987.tb00869.x. PMID 3479943.
- Findlay JB, Brew K (1972). "The complete amino-acid sequence of human -lactalbumin". Eur. J. Biochem. 27 (1): 65–86. doi:10.1111/j.1432-1033.1972.tb01812.x. PMID 5049057.
- Hall L, Craig RK, Edbrooke MR, Campbell PN (1982). "Comparison of the nucleotide sequence of cloned human and guinea-pig pre-alpha-lactalbumin cDNA with that of chick pre-lysozyme cDNA suggests evolution from a common ancestral gene". Nucleic Acids Res. 10 (11): 3503–3515. doi:10.1093/nar/10.11.3503. PMC 320727. PMID 6285305.
- Håkansson A, Zhivotovsky B, Orrenius S, และคณะ (1995). "Apoptosis induced by a human milk protein". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92 (17): 8064–8068. doi:10.1073/pnas.92.17.8064. PMC 41287. PMID 7644538.
- Stacey A, Schnieke A, Kerr M, และคณะ (1995). "Lactation is disrupted by alpha-lactalbumin deficiency and can be restored by human alpha-lactalbumin gene replacement in mice". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92 (7): 2835–2839. doi:10.1073/pnas.92.7.2835. PMC 42313. PMID 7708733.
- Fujiwara Y, Miwa M, Takahashi R, และคณะ (1997). "Position-independent and high-level expression of human alpha-lactalbumin in the milk of transgenic rats carrying a 210-kb YAC DNA". Mol. Reprod. Dev. 47 (2): 157–63. doi:10.1002/(SICI)1098-2795(199706)47:2<157::AID-MRD5>3.0.CO;2-L. PMID 9136116.
- Lindner RA, Kapur A, Carver JA (1997). "The interaction of the molecular chaperone, alpha-crystallin, with molten globule states of bovine alpha-lactalbumin". J. Biol. Chem. 272 (44): 27722–9. doi:10.1074/jbc.272.44.27722. PMID 9346914.
- Giuffrida MG, Cavaletto M, Giunta C, และคณะ (1998). "The unusual amino acid triplet Asn-Ile-Cys is a glycosylation consensus site in human alpha-lactalbumin". J. Protein Chem. 16 (8): 747–53. doi:10.1023/A:1026359715821. PMID 9365923.
- Chandra N, Brew K, Acharya KR (1998). "Structural evidence for the presence of a secondary calcium binding site in human alpha-lactalbumin". Biochemistry. 37 (14): 4767–4772. doi:10.1021/bi973000t. PMID 9537992.
- Håkansson A, Andréasson J, Zhivotovsky B, และคณะ (1999). "Multimeric alpha-lactalbumin from human milk induces apoptosis through a direct effect on cell nuclei". Exp. Cell Res. 246 (2): 451–60. doi:10.1006/excr.1998.4265. PMID 9925761.
- Svensson M, Sabharwal H, Håkansson A, และคณะ (1999). "Molecular characterization of alpha-lactalbumin folding variants that induce apoptosis in tumor cells". J. Biol. Chem. 274 (10): 6388–6396. doi:10.1074/jbc.274.10.6388. PMID 10037730.
- Harata K, Abe Y, Muraki M (1999). "Crystallographic evaluation of internal motion of human alpha-lactalbumin refined by full-matrix least-squares method". J. Mol. Biol. 287 (2): 347–58. doi:10.1006/jmbi.1999.2598. PMID 10080897.
- Last AM, Schulman BA, Robinson CV, Redfield C (2001). "Probing subtle differences in the hydrogen exchange behavior of variants of the human alpha-lactalbumin molten globule using mass spectrometry". J. Mol. Biol. 311 (4): 909–19. doi:10.1006/jmbi.2001.4911. PMID 11518539.
- Bai P, Peng Z (2001). "Cooperative folding of the isolated alpha-helical domain of hen egg-white lysozyme". J. Mol. Biol. 314 (2): 321–9. doi:10.1006/jmbi.2001.5122. PMID 11718563.
- Andrews P (1970). "Purification of lactose synthetase a protein from human milk and demonstration of its interaction with alpha-lactalbumin". FEBS Letters. 9 (5): 297–300. doi:10.1016/0014-5793(70)80382-9. PMID 11947697.
- alpha-Lactalbumin ในหอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติอเมริกัน สำหรับหัวข้อเนื้อหาทางการแพทย์ (MeSH)
- ตำแหน่งจีโนม LALBA ของมนุษย์ และหน้าเพจแสดงข้อมูลเกี่ยวกับยีน LALBA ใน UCSC Genome Browser