リポカリン

リポカリンは、ステロイド、ビリン、レチノイド、脂質などの小さな疎水性分子を輸送するタンパク質のファミリーです。それらは、配列相同性の限られた領域と共通の三次構造アーキテクチャを共有しています。これは、内部リガンド結合部位を囲む繰り返し+ 1トポロジーを持つ8本鎖の逆平行ベータバレルです。

これらのタンパク質は、グラム陰性菌、脊椎動物細胞、無脊椎動物細胞、および植物に見られます。リポカリンは、免疫応答、フェロモン輸送、生物学的プロスタグランジン合成、レチノイド結合、癌細胞相互作用など、多くの生物学的プロセスに関連しています。

関数

免疫反応

リポカリンタンパク質は、哺乳類の免疫系の活性化によって引き起こされる炎症および解毒プロセスに関与しています。マウス、ネコ、イヌ、ウマ、およびその他の動物の呼吸器アレルゲンとして知られています。免疫系応答に関与するリポカリンタンパク質の例には、アルファ-1-ミクログロブリン、アルファ-1-酸性糖タンパク質、およびC8ガンマが含まれます。リポカリンタンパク質に影響を与える多くの免疫システムの構造情報が利用可能ですが、生物学的システムにおけるそれらの正確な役割はまだいくらか不明です。リポカリンアレルゲンは、アポ型（リガンドのない空のcaを含む）で適用するとアレルギー感作に重要なTh2逸脱免疫応答を引き起こすことが示されていますが、ホロ型はin vitroで免疫抑制特性を発揮するようです。

フェロモン輸送

リポカリンファミリーは、タンパク質とフェロモンの相互作用を容易に観察できるため、哺乳類のフェロモンの輸送に関連しています。リポカリンは比較的サイズが小さいため、大きくてかさばるタンパク質とは対照的に、研究するのが簡単です。また、異なる生物学的目的のために、さまざまなリガンドに結合できます。リポカリンは、げっ歯類の鼻粘液中の重要なフェロモンのキャリアタンパク質として検出されています。リポカリンのサブファミリーである主要な尿タンパク質は、マウスおよびラットの尿に含まれており、タンパク質フェロモンとして機能する可能性があります。

プロスタグランジン合成

このタンパク質ファミリーは、プロスタグランジンの最終合成の生物学的システムに関与しています。

レチノイド結合

レチノール（ビタミンA）は、視力、細胞分化、免疫系機能、骨成長、腫瘍抑制に影響を及ぼす重要な微量栄養素です。レチノールの吸収と代謝は、結合タンパク質として機能するリポカリンに依存しています。レチニルエステル（肉に含まれる）とベータカロチン（植物に含まれる）は、食事中の2つの主なレチノイド源です。摂取後、それらはレチノールに変換され、連続的に代謝され、最終的に血漿中のレチノール結合タンパク質（リポカリン）に結合します。

がん細胞の相互作用

リポカリンは細胞外タンパク質であるため、その細胞内効果は明ら​​かではなく、さらなる研究が必要です。しかし、リポカリンの置換基として存在する親油性リガンドは細胞に入る能力があり、そこで腫瘍プロテアーゼ阻害剤として作用することができます。この研究は、タンパク質腫瘍研究の別の可能なルートを示唆しています。

アレルゲン

このファミリーのタンパク質のいくつかはアレルゲンです。アレルギーは、アレルゲンと呼ばれる特定の物質（花粉、刺傷、薬物、食物など）に対する免疫系の過敏反応であり、ほとんどの人では症状を引き起こしません。ヒトのIgE媒介アトピー性アレルギーを引き起こす抗原（アレルゲン）の命名法体系が確立されています。この命名体系は、属の最初の3文字で構成される名称によって定義されます。スペース;種名の最初の文字;スペースとアラビア数字。 2つの種の名前が同じ指定を持つ場合、それぞれの種の指定に1つ以上の文字を（必要に応じて）追加することにより、それらが互いに区別されます。

このファミリーのアレルゲンには、以下の名称のアレルゲンが含まれます：Bla g 4、Bos d 2、Bos d 5、Can f 1、Can f 2、Fel d 4、Equ c 1およびEqu c 2。

ホルモン

LCN2（リポカリン2）は、BBBを通過し、脳の視床下部のPVN傍室核に作用する骨由来ホルモンとして作用します。

構造

リポカリンは非常に多様なタンパク質の幅広いファミリーですが、それらの三次元構造は統一的な特性です。リポカリンは、8本の逆平行で対称的なβバレル折り畳みを持ち、これは本質的に、円筒形に丸められたベータシートです。このバレル内にはリガンド結合部位があり、これは輸送タンパク質としてのリポカリン分類において重要な役割を果たします。リポカリンがその結合特性を変更しようとして遺伝子操作された場合、それらはアンチカリンと呼ばれます。

家族のメンバー

「リポカリン」という名前がこのタンパク質ファミリーに提案されていますが、サイトゾル脂肪酸結合タンパク質も含まれています。ファミリーのほとんどのメンバーであるコアまたはカーネルリポカリンの配列は、残基の3つの短い保存ストレッチによって特徴付けられますが、異常なリポカリングループはこれらの1つまたは2つだけを共有します。このファミリーに属することが知られているタンパク質には、アルファ-1-ミクログロブリン（タンパク質HC）が含まれます。主要な尿タンパク質;アルファ-1-酸糖タンパク質（オロソムコイド）;アフロディシン;アポリポタンパク質D;ベータラクトグロブリン;補体成分C8ガンマ鎖;クラスタシアニン;精巣上体レチノイン酸結合タンパク質（E-RABP）;インセクタシアニン;着臭剤結合タンパク質（OBP）;ヒト妊娠関連子宮内膜α-2グロブリン（PAEP）;プロバシン（PB）、前立腺タンパク質;プロスタグランジンDシンターゼ;プルプリン;フォン・エブナー腺タンパク質（VEGP）;トカゲ精巣上体分泌タンパク質IV（LESP IV）。

リポカリンドメインを含むヒトタンパク質には以下が含まれます：

• AMBP、APOD
• C8G、CRABP1、CRABP2
• FABP1、FABP2、FABP3、FABP4、FABP5、FABP6、FABP7
• LCN1、LCN2、LCN8、LCN9、LCN10、LCN12
• OBP2A、OBP2B
• ORM1、ORM2
• PAEP、PERF15、PMP2、PTGDS
• RBP1、RBP2、RBP4、RBP5、RBP7
• UNQ2541