Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54334 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ PRIMING EFFECT OF RECOMBINANT HUMAN LACTOFERRIN ON THE NEUTROPHIL ACTIVITY ПРАЙМИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО ЛАКТОФЕРРИНА ЧЕЛОВЕКА НА АКТИВНОСТЬ НЕЙТРОФИЛОВ Григорьева Д В Grigorieva D V dargr@tut.by Терехова М С Terekhova M S Шамова Е В Shamova E V Ефремов Н А Efremov N A hakumen737@gmail.com Малюшкова Е В Malyushkova E V Семак И В Semak I V Черенкевич С Н Cherenkevich S N Соколов А В Sokolov A V biochemsokolov@gmail.com Панасенко О М Panasenko O M o-panas@mail.ru Горудко И В Gorudko I V Белорусский государственный университет ru Belarusian State University ru Белорусский государственный университет ru Belarusian State University ru Белорусский государственный университет ru Belarusian State University ru РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова ru «N.N. Alexandrov Republican Scientific and Practical Center of Oncology and Medical Radiology ru Белорусский государственный университет ru Belarusian State University ru Белорусский государственный университет ru Belarusian State University ru Белорусский государственный университет ru Belarusian State University ru Институт экспериментальной медицины ru Research Institute of Experimental Medicine ru ФНКЦ физико-химической медицины ФМБА России ru Federal Research and Clinical Center of Physical-Chemical Medicine, Federal Medical Biological Agency ru Белорусский государственный университет ru Belarusian State University ru 25 09 2018 25 09 2018 3 3 598 605 20 09 2018 20 09 2018 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54334/view

Установлено, что рекомбинантный лактоферрин человека (рЛф), выделенный из молока трансгенных коз, связывается с нейтрофилами периферической крови человека. Данное связывание ведет к увеличению внутриклеточной концентрации свободных ионов кальциях за счет мобилизации Са2+ из эндоплазматического ретикулума и входа внеклеточных Са2+ через депо-управляемые кальциевые каналы и кальциевые каналы Т-типа, фосфорилированию внутриклеточных белков по тирозину, а также к реорганизации актинового цитоскелета. Показано, что рЛф праймирует fMLP-индуцированный респираторный взрыв нейтрофилов. Полученные данные свидетельствую о том, что рЛф является перспективным белком с иммуномодулирующим действием, направленным на повышение функциональной активности нейтрофилов при патологиях, ассоциированных со сниженной киллерной способностью этих клеток.

It was established that recombinant human lactoferrin (rhLf), isolated from transgenic goats milk, binds to human neutrophils. This binding leads to an increase in intracellular Ca2+ due to the mobilization of Ca2+ from the endoplasmic reticulum and influx of extracellular Ca2+ through the store-operating calcium channels and T-type calcium channels. It was found that expose of neutrophils to rhLf lead to actin cytoskeleton reorganization and increase in intracellular protein tyrosine phosphorylation. RhLf augmented fMLP-induced respiratory burst of neutrophils. Together, these finding indicate that rhLf has a modulating effect on the functional neutrophil properties. Obtained results can be used to regulate the body's immune response, aimed to enhance the functional activity of neutrophils in pathologies associated with decreased killer capacity of these cells.

 рекомбинантный лактоферрин человека нейтрофилы респираторный взрыв ионы кальция тирозинкиназы актиновый цитоскелет recombinant human lactoferrin neutrophils respiratory burst calcium ions tyrosine kinases actin cytoskeleton

García-Montoya I.A., Cendón T.S., Arévallo-Gallegos S., Rascón-Cruz Q. Lactoferrin a multiple bioactive protein: an overview. Biochim. Biophys. Acta, 2012, vol. 1820, pp. 226-236. García-Montoya I.A., Cendón T.S., Arévallo-Gallegos S., Rascón-Cruz Q. Lactoferrin a multiple bioactive protein: an overview. Biochim. Biophys. Acta, 2012, vol. 1820, pp. 226-236. Ward P.P., Paz E., Conneely O.M. Multifunctional roles of lactoferrin: a critical overview. Cell Mol. Life Sci., 2005, vol. 62, pp. 2540-2548. Ward P.P., Paz E., Conneely O.M. Multifunctional roles of lactoferrin: a critical overview. Cell Mol. Life Sci., 2005, vol. 62, pp. 2540-2548. Kolaczkowska E., Kubes P. Neutrophil recruitment and function in health and inflammation. Nat. Rev. Immunol., 2013, vol. 13, pp. 159-175. Kolaczkowska E., Kubes P. Neutrophil recruitment and function in health and inflammation. Nat. Rev. Immunol., 2013, vol. 13, pp. 159-175. Suzuki Y.A., Lopez V., Lönnerdal B. Mammalian lactoferrin receptors: structure and function. Cell. Mol. Life Sci., 2005, vol. 62, pp. 2560-2575. Suzuki Y.A., Lopez V., Lönnerdal B. Mammalian lactoferrin receptors: structure and function. Cell. Mol. Life Sci., 2005, vol. 62, pp. 2560-2575. Oseas R., Yang H.H., Baehner R.L., Boxer L.A. Lactoferrin: a promoter of polymorphonuclear leukocyte adhesiveness. Blood, 1981, vol. 57, pp. 939-945. Oseas R., Yang H.H., Baehner R.L., Boxer L.A. Lactoferrin: a promoter of polymorphonuclear leukocyte adhesiveness. Blood, 1981, vol. 57, pp. 939-945. Francis N., Wong S.H., Hampson P., Wang K., Young S.P., Deigner H.P., Salmon M., Scheel-Toellner D., Lord J.M. Lactoferrin inhibits neutrophil apoptosis via blockade of proximal apoptotic signaling events. Biochem. Biophys. Acta, 2011, vol. 1813, pp. 1822-1826. Francis N., Wong S.H., Hampson P., Wang K., Young S.P., Deigner H.P., Salmon M., Scheel-Toellner D., Lord J.M. Lactoferrin inhibits neutrophil apoptosis via blockade of proximal apoptotic signaling events. Biochem. Biophys. Acta, 2011, vol. 1813, pp. 1822-1826. Лукашевич В.С., Будевич А.И., Семак И.В., Кузнецова В.Н., Малюшкова Е.В., Пыж А.Э., Новаковская С.А., Рудниченко Ю.А., Попков Н.А., Ивашкевич О.А., Залуцкий И.В. Получение рекомбинантного лактоферрина человека из молока коз-продуцентов и его физиологические эффекты. Доклады НАН Беларуси, 2016, т. 60, № 1, c. 72-81. [Lukashevich V.S., Budevich A.I., Semak I.V. et al. Doklady NAN Belarusi, 2016, vol. 60, no. 1, pp. 72-81. (In Russ.)] Lukashevich V.S., Budevich A.I., Semak I.V., Kuznecova V.N., Malyushkova E.V., Pyzh A.E., Novakovskaya S.A., Rudnichenko Yu.A., Popkov N.A., Ivashkevich O.A., Zaluckiy I.V. Poluchenie rekombinantnogo laktoferrina cheloveka iz moloka koz-producentov i ego fiziologicheskie effekty. Doklady NAN Belarusi, 2016, t. 60, № 1, c. 72-81. [Lukashevich V.S., Budevich A.I., Semak I.V. et al. Doklady NAN Belarusi, 2016, vol. 60, no. 1, pp. 72-81. (In Russ.)] Grynkiewicz G., Poenie M., Tsien R.Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J. Biol. Chem., 1985, vol. 260, no. 6, pp. 3440-3450. Grynkiewicz G., Poenie M., Tsien R.Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J. Biol. Chem., 1985, vol. 260, no. 6, pp. 3440-3450. Condliffe A.M., Kitchen E., Chilvers E.R. Neutrophil priming: pathophysiological consequences and underlying mechanisms. Clin. Sci. (Lond.), 1998, vol. 94, pp. 461-471. Condliffe A.M., Kitchen E., Chilvers E.R. Neutrophil priming: pathophysiological consequences and underlying mechanisms. Clin. Sci. (Lond.), 1998, vol. 94, pp. 461-471. Swain S.D., Rohn T.T., Quinn M.T. Neutrophil priming in host defense: role of oxidants as priming agents. Antioxid. Redox Signal, 2002, vol. 4, pp. 69-83. Swain S.D., Rohn T.T., Quinn M.T. Neutrophil priming in host defense: role of oxidants as priming agents. Antioxid. Redox Signal, 2002, vol. 4, pp. 69-83. Маянский А.Н. НАДФН-оксидаза нейтрофилов: активация и регуляция. Цитокины и воспаления, 2007, т. 6, № 3, с. 3-13. [Mayanskiy A.N. NADPH-oxidase of neutrophils: activation and regulation. Tsitokiny i vospaleniye, 2007, vol. 6, no. 3, pp. 3-13. (In Russ.)] Mayanskiy A.N. NADFN-oksidaza neytrofilov: aktivaciya i regulyaciya. Citokiny i vospaleniya, 2007, t. 6, № 3, s. 3-13. [Mayanskiy A.N. NADPH-oxidase of neutrophils: activation and regulation. Tsitokiny i vospaleniye, 2007, vol. 6, no. 3, pp. 3-13. (In Russ.)] Sheppard F.R., Kelher M.R., Moore E.E., McLaughlin N.J., Banerjee A., Silliman C.C. Structural organization of the neutrophil NADPH oxidase: phosphorylation and translocation during priming and activation. J Leukoc. Biol., 2005, vol. 78, pp. 1025-1042. Sheppard F.R., Kelher M.R., Moore E.E., McLaughlin N.J., Banerjee A., Silliman C.C. Structural organization of the neutrophil NADPH oxidase: phosphorylation and translocation during priming and activation. J Leukoc. Biol., 2005, vol. 78, pp. 1025-1042. Lacy P., Eitzen G. Control оf granule exocytosis in neutrophils. Front. Biosci., 2008, vol. 13, pp. 5559-5570. Lacy P., Eitzen G. Control of granule exocytosis in neutrophils. Front. Biosci., 2008, vol. 13, pp. 5559-5570. Görlach A., Bertram K., Hudecova S., Krizanova O. Calcium and ROS: A mutual interplay. Redox Biol., 2015, vol. 6, pp. 260-271. Görlach A., Bertram K., Hudecova S., Krizanova O. Calcium and ROS: A mutual interplay. Redox Biol., 2015, vol. 6, pp. 260-271. Forehand J.R., Pabst M.J., Phillips W.A., Johnston R.B. Lipopolysaccharide priming of human neutrophils for an enhanced respiratory burst. Role of intracellular free calcium. J. Clin. Invest., 1989, vol. 83, pp. 74-83. Forehand J.R., Pabst M.J., Phillips W.A., Johnston R.B. Lipopolysaccharide priming of human neutrophils for an enhanced respiratory burst. Role of intracellular free calcium. J. Clin. Invest., 1989, vol. 83, pp. 74-83. Finkel T.H., Pabst M.J., Suzuki H., Guthrie L.A., Forehand J.R., Phillips W.A., Johnston R.B. Priming of neutrophils and macrophages for enhanced release of superoxide anion by the calcium ionophore ionomycin. Implications for regulation of the respiratory burst. J. Biol. Chem., 1987, vol. 262, pp. 12589-12596. Finkel T.H., Pabst M.J., Suzuki H., Guthrie L.A., Forehand J.R., Phillips W.A., Johnston R.B. Priming of neutrophils and macrophages for enhanced release of superoxide anion by the calcium ionophore ionomycin. Implications for regulation of the respiratory burst. J. Biol. Chem., 1987, vol. 262, pp. 12589-12596. Митрошина Е.В., Ведунова М.В., Калинцева Я.И. Кальциевый имиджинг в клеточных культурах и тканях. Нижний Новгород: Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 2011, 28 с. [Mitroshina E.V., Vedunova M.V., Kalintseva Ya.I. Calcium imaging in cell cultures and tissues. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University. N.I. Lobachevsky, 2011, 28 p. (In Russ.)] Mitroshina E.V., Vedunova M.V., Kalinceva Ya.I. Kal'cievyy imidzhing v kletochnyh kul'turah i tkanyah. Nizhniy Novgorod: Nizhegorodskiy gosudarstvennyy universitet im. N.I. Lobachevskogo, 2011, 28 s. [Mitroshina E.V., Vedunova M.V., Kalintseva Ya.I. Calcium imaging in cell cultures and tissues. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University. N.I. Lobachevsky, 2011, 28 p. (In Russ.)] McLeish K.R., Knall C., Ward R.A., Gerwins P., Coxon P.Y., Klein J.B., Johnson G.L. Activation of mitogen-activated protein kinase cascades during priming of human neutrophils by TNF-alpha and GM-CSF. J. Leukoc. Biol., 1998, vol. 64, pp. 537-545. McLeish K.R., Knall C., Ward R.A., Gerwins P., Coxon P.Y., Klein J.B., Johnson G.L. Activation of mitogen-activated protein kinase cascades during priming of human neutrophils by TNF-alpha and GM-CSF. J. Leukoc. Biol., 1998, vol. 64, pp. 537-545. Naccache P.H. Signaling in neutrophils: a retro look. ISRN Physiology, 2013, vol. 2013, 13 p. Naccache P.H. Signaling in neutrophils: a retro look. ISRN Physiology, 2013, vol. 2013, 13 p. Asahi M., Taniguchi T., Hashimoto E., Inazu T., Maeda H., Yamamura H. Activation of protein-tyrosine kinase p72syk with concanavalin A in polymorphonuclear neutrophils. J. Biol. Chem., 1993, vol. 268, pp. 23334-23338. Asahi M., Taniguchi T., Hashimoto E., Inazu T., Maeda H., Yamamura H. Activation of protein-tyrosine kinase p72syk with concanavalin A in polymorphonuclear neutrophils. J. Biol. Chem., 1993, vol. 268, pp. 23334-23338.