락토페린

락토페린(영어: lactoferrin, LF) 또는 락토트랜스페린(영어: lactotransferrin, LTF)은 트랜스페린 패밀리에 속하는 단백질로 다양한 기능을 수행한다. 락토페린은 구상의 당단백질로 분자량은 대략 80kDa이다. 젖, 타액, 눈물, 코 분비물 등의 다양한 분비액에 광범위하게 존재하며 호중구의 특이과립에도 들어 있다. 일부 샘꽈리세포에 의해서도 분비된다. 락토페린을 얻는 방법으로는 젖에서 정제를 거치거나 재조합을 이용하는 방법이 있다. 젖 중에는 사람의 초유(분만 후 얼마 되지 않은 시기의 모유)에서 농도가 가장 높으며(7g/L), 그 뒤를 사람의 모유(성숙유, 1g/L)와 우유(150mg/L)가 따른다.

락토페린은 면역계의 일부로서 항미생물 활성을 가지며 주로 점액에서 선천면역계의 구성원으로서의 역할을 수행한다. 특히 신생아가 살균 능력을 갖출 수 있도록 한다. 락토페린은 DNA, RNA, 다당류, 헤파린 등의 물질과 상호작용하며 이러한 리간드들과 복합체를 이뤄 생물학적 기능을 수행하기도 한다. 락토페린 보충을 통해 호흡기 감염의 위험을 줄일 수 있다는 사실이 무작위 대조 시험들의 메타 분석을 통해 알려져 있다.그러나 영양 보충제에 쓰이는 락토페린의 생산은 의약품과 같은 엄격한 규제 절차의 대상이 아니기 때문에 온라인상에서 판매되는 락토페린 보충제의 품질은 문제가 될 여지가 있다.

역사
소의 젖에 철을 포함하고 있는 붉은 단백질이 나타난다는 것은 1939년부터 보고되었으나 충분한 순도로 추출할 수 없었기 때문에 제대로 특징을 기술할 수는 없었다. 이 단백질에 대한 첫 상세한 연구는 1960년 전후로 이루어졌다. 이 연구에서는 분자량, 등전점, 광흡수 스펙트럼에 관한 정보와 단백질 분자당 철 원자 두 개가 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 우유에서 추출해냈으며 철을 포함하고 있고, 구조적으로나 화학적으로 혈청 내 트랜스페린과 비슷했기 때문에 1961년 락토페린으로 명명되었다. 좀 더 이른 시기의 자료들에서는 락토트랜스페린이라는 이름도 사용되었다. 이후의 연구들에서는 락토페린이 우유에만 존재하는 것이 아니라는 사실을 알아냈다. 락토페린의 항미생물 작용 역시 1961년에 알려졌으며, 이 작용이 철에 결합하는 락토페린의 능력과 관련이 있다는 것도 밝혀졌다.

분자 구조
락토페린은 철을 세포 내로 이동시키며 혈중 철 농도와 바깥으로의 분비량을 조절하는 트랜스페린 단백질의 일종이다. 사람과 다른 포유류의 젖, 혈장, 호중구에 들어 있으며 포유류의 거의 모든 외분비액(타액, 쓸개즙, 눈물, 이자액 등)에 포함되어 있는 주요 단백질이다.사람의 젖에 들어 있는 락토페린의 농도는 초유에서는 7g/L, 성숙유에서는 1g/L까지 다르게 나타난다.

X선 회절을 통해 락토페린이 700개 정도의 아미노산을 포함하는 하나의 폴리펩타이드 사슬에 기본을 두고, 상동인 두 개의 구상 도메인인 N-로브(lobe), C-로브를 형성하고 있다는 것을 알 수 있다. N-로브는 아미노산 잔기 1-333에, C-로브는 345-692에 대응하며 두 도메인은 짧은 알파 나선으로 연결되어 있다.] 두 로브는 60 °C와 90 °C의 서로 다른 온도에서 두 차례 변성된다. N-로브와 C-로브의 상동성은 33-41%로 서로 높은 수준의 상동성을 가지고 있다. 각각의 로브는 두 개의 서브도메인(N1, N2와 S1, S2)으로 구성되어 있으며, 서브도메인 하나당 하나의 철 결합 부위와 하나의 글리코실화 부위를 가지고 있다. 단백질의 글리코실화 정도는 달라질 수 있으며, 따라서 락토페린의 분자량도 76 ~ 80kDa 사이에서 달라진다. 락토페린의 안정성은 글리코실화 정도가 높아질수록 커진다.