乳铁蛋白作为氧化应激调节剂在炎症性疾病中的分子机制与治疗潜力

【编辑推荐】本研究通过分子对接和实验验证，揭示了乳铁蛋白（LF）与氧化应激标志物4-羟基壬烯醛（4-HNE）和8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）的差异化结合机制。LF通过N/C叶界面动态捕获脂质过氧化产物，其C叶稳定结合DNA损伤产物，为开发靶向氧化应激的多功能治疗剂提供了结构基础。

　　

亮点

分子对接分析揭示优势结合亲和力

分子对接模拟明确显示，4-HNE和8-OHdG均能与乳铁蛋白（LF）形成能量有利的结合。4-HNE主要锚定在N叶与C叶交界处的疏水腔（结合能-5.6 kcal/mol），该口袋由βd链及H10（N叶）、H2（C叶）螺旋构成，通过疏水作用和氢键与Tyr³⁹⁶、Asp³⁹⁵等残基互作。而8-OHdG则特异性结合C叶的深部裂隙（结合能-9.6 kcal/mol），与Gly₄₉₁-Tyr₄₉₅环状结构形成π-π堆叠，其结合自由能显著更低，暗示更强稳定性。

讨论

研究通过分子动力学（MD）和表面等离子共振（SPR）验证了LF的双重结合特性：4-HNE依赖完整的LF构象通过界面动态捕获，而8-OHdG在蛋白酶消化后仍能保留C叶结合能力。这种差异解释了LF在炎症环境中既能中和脂质过氧化产物，又可持续清除DNA损伤因子的独特优势。荧光淬灭实验显示LF对8-OHdG的猝灭常数（K_sv）达2.5×10⁴ M^-1，显著高于4-HNE组，与MD结果一致。

结论

该研究阐明了LF作为氧化应激"双功能清洁剂"的分子基础：其N/C叶界面动态结构适于捕获脂源性活性醛（4-HNE），而C叶的刚性口袋则成为氧化碱基（8-OHdG）的"分子保险箱"。这一发现为开发针对炎症性疾病（如干眼症、类风湿关节炎）的LF衍生疗法提供了新视角。