وبلاگ

• تاریخچه ی پروتئین LTP

لیپید ها نقش ضروری را در بیولوژی دارند و به عنوان رابط بین اندامك ها،سلول ها و موجودات تعریف می شوند.این گروه از ملكول ها منبع غنی از انرژی را ارائه داده و می توانند به عنوان سیگنال های ملكولی و هورمونی مهم عمل كنند.لیپید های مورد نیاز قسمت های مختلف سلول های یوكاریوتی از جمله غشای پلاسمایی و غشای سایر اندامك ها در اندامك هایی همچون شبكه ی آندوپلاسمی و دستگاه گلژی ساخته و سپس به بخش های مورد نظر منتقل می شوند (Dowhen.1997;Jouhet et al .2007; Kent .1995;vance.2004).بدین ترتیب تبادل قابل توجهی از لیپید ها بین غشاهای سلولی مختلف وجود دارد كه در یوكاریوت ها این پدیده از طریق مسیر های وزیكولی و غیر وزیكولی رخ می دهد( Maxfield and Mondal .2006).غشای اندامك هایی مثل گلی اكسی زوم ها شامل لیپید هایی مثل فسفاتیدیل كولین،فسفاتیدیل گلیسرول و فسفاتیدیل اتانول آمین است،در حالی كه این اندامك فاقد آنزیم های مورد نیاز برای ساخت این فسفاتید ها می باشند.بنابراین این اندامك باید لیپید های لازم برای ساخت غشای خود رااز اندامك های سازنده ی آن وارد كند(Moreau et al . 1998).از طرف دیگر عموما لیپید ها دارای حلالیت ضعیفی در سیتوپلاسم سلول می باشند كه این خود حضور یك سیستم انتقالی را ضروری می سازد.گروهی از پروتئین ها تحت عنوان انتقال دهنده ی لیپید(LTP) اولین بار از برگ های اسفناج استخراج شدند و بر اساس فعالیت و عملكردی كه در انتقال فسفولیپید ها بین غشاها در حالت in vitro داشتند نامگذاری شدند (kader .1996). این پروتئین ها توانایی انتقال فسفولیپید ها،گلیكولیپید ها،اسید های چرب و استرول ها بین لیپید های غشایی از لیپوزوم ها یا میكروزوم ها به میتوكندری را دارند و در شرایط in vitro انتقال فسفولیپید ها را از یك غشای دهنده به یك غشای گیرنده تسهیل می كنند( kader (.1996;Yeast and Rose.2008).LTP  ها از جمله فراوان ترین پروتئین ها در گیاهان هستند و بیش از 4% حجم پروتئین های محلول را تشكیل می دهند( Carvaho and Gomes et al. 2007;Edstam et al. 2011).

با توجه به فعالیت های واضح LTP های گیاهی در حالت in vitro  در ابتدا این طور فرض می شد كه این پروتئین ها فقط در تبادل لیپید ها در درون سلول نقش دارند،اما این ایده زمانی كه نشان داده شد كه LTP ها به عنوان پیش پروتئین هایی دارای سیگنال پپتید تولید شده Bernhard et al. 1997)) ،كه به طور مستقیم به ماتریكس خارج سلولی ترشح می شوند رد شد (Meijer et al.1993;Thoma et

 al.1993).این پروتئین ها تاكنون از گیاهان مختلفی همچون گندم،جو،گیلاس،آرابیدوپسیس،ذرت،لوبیا،سیب،هلو،گوجه،تاج خروس و برنج استخراج شده اند( Cheng Hui – chun et al.2004. LTP.( ها علاوه بر انواع مختلف گیاهان (Wang et al.2004) در باكتری ها ،حیوانات و همچنین بافت های انسانی نیز یافت می شوند.اگر چه از نظر توالی LTPهای گیاهی و جانوری هیچ تشابهی ندارند اما شباهت زیادی بین LTP  های گیاهی وجود دارد.در انواع مختلف ساختار گیاهی از جمله دیواره سلولی برگ،دمبرگ،ساقه،گل و دستجات آوندی LTP وجود دارد( Yeats and Rose . 2008)، این ملكول ها دارای PI حدود 10-8 می باشند. LTP ها قادر به انتقال طیف گسترده ای از لیپید ها از جمله انواع فسفولیپید ها،گلیكولیپید ها،استروئید ها و اسید های چرب بین غشاهای زیستی می باشند. بدین ترتیب دارای عملكرد غیر اختصاصی بوده و آنها را با نام عمومی [2]ns – LTP می شناسند. این پروتئین های قلیایی كوچك بر اساس وزن ملكولی خود به دو گروه nsLTP1 با وزن ملكولی 9 كیلو دالتون و nsLTP2 با وزن ملكولی 7 كیلو دالتون تقسیم می شوند(Karimian et al.2011). این دو نوع ملكول ویژگی های مشتركی از جمله نقطه ایزوالكتریك بالا،وزن ملكولی پایین،هشت باقی مانده بسیار حفاظت شده از سیستئین كه در تشكیل باند های دی سولفید درون ملكولی دخالت می كنند را به اشتراك گذاشته اند( Arondel and Kader.2000 ).با این حال علی رغم تشابهات كلی تفاوت هایی در وزن ملكولی،توالی اسید آمینه ای و فعالیت های بیولوژیكی دارند. (Samuel et al. 2002)

پروتئین های خانواده ی LTP1 دارای 90 تا 95 اسید آمینه و پروتئین های خانواده ی LTP2 دارای 70 اسید آمینه در ساختار اولیه خود می باشند. (Kader et al.1996) همچنین مطالعات كریستالوگرافی نشان داده كه اختلاف در حفره ی هیدروفوب این دو پروتئین از مهمترین تفاوت های آنهاست.این حفرة آب گریز در LTP1 به شكل یك تونل است كه از محور ملكولی می گذرد و در LTP2 به صورت یك محفظه ی  خالی هرمی است كه حفرة آب گریز در LTP2 دارای اندازة كوچكتر و انعطاف بیشتری نسبت به LTP1 می باشد.به این ترتیب LTP2 با داشتن این ویژگی توانایی اتصال به ملكولهای سختی همچون استرول ها را دارد (Elmorjani et al .2004). LTP ها از هر دو خانوادة LTP1  و LTP2  در انتهای آمینی خود سیگنال پپتیدی دارند كه در LTP1 33-24 اسید آمینه و در LTP2 36-24 اسید آمینه دارد( Garcia  – Garrido et al .1998; Kalla et al .1994).مطالعات انجام شده در مورد LTP1 نسبت به LTP2 بیشتر است.در این مطالعات توالی نوكلئوتیدی و اسید آمینه ای،روند تخلیصی(Liu et al .2002; Padidar et al . 2009;Segura et al . 1993;Zaman et al . 2009)،فعالیت های زیستی مختلف از جمله فعالیت های انتقالی و اتصالیCheng Chao-sheng et al.2008))،خواص ضد قارچی و ضد میكروبی (Kirobakaran et al.2008 ;Yeats and Rose.2008 , Zottich et al.2011)و سایر خواص آن مورد بررسی قرار گرفته است.همچنین ویژگی های ساختاری این ملكولها توسط مطالعات بیوانفورماتیك(Lee et al . 1998) و تكنیك هایی از قبیل NMR و CD بررسی شده است. LTP ها دارای وظایف متعددی از جمله انتقال مونومر های كوتین،شركت در مكانیسم دفاعی گیاهان،شركت در روند تمایز سلولی،گرده افشانی،جوانه زنی و جنین زایی می باشد( Ekland and Edqvist et al .2003;Cheng Hui – Chun et al.2004). این پروتئین ها در برابر دمای بالا (تا 80 درجه)،تركیبات دناتوره كننده و هضم آنزیمی مقاومند (Bernardi et al.2011)،ثبات قابل توجه در برابر پروتئولیز (Lindorff – Larsen and Winther.2007) و دناتوراسیون حرارتی ذاتا در ارتباط با خاصیت آلرژی زایی این پروتئین هاست (Breiteneder and Mills.2004)، به همین دلیل این پروتئین ها می توانند وارد سیستم هورمونی بدن انسان شوند و سیستم عصبی را تحریك كرده و به عنوان آلرژی عمل كنند(  Bernardi et al. 2011) .