表面ヌクレオリンは、標的細胞のラクトフェリンの結合とエンドサイトーシスの両方に関与しています

哺乳類の分泌と血液に存在する多機能分子であるラクトフェリン（LF）は、宿主の防御と癌に重要な役割を果たしています。実際、LFは癌性乳腺上皮細胞の増殖を阻害し、ヒト免疫不全ウイルスおよびヒトサイトメガロウイルスに対する強力な抗ウイルス活性を示していることが報告されています。細胞表面のLF結合部位は、プロテオグリカンおよびその他の未定義のタンパク質であるように見えます。ここでは、細胞抽出物からLF結合105 kDa分子質量タンパク質を分離し、それをヒトヌクレオリンと特定しました。LFと精製ヌクレオリンの間の中間親和性相互作用（約240 nm）を、表面プラズモン共鳴アッセイによってさらに説明しました。次に、LFとのLFとの相互作用は、LFと抗ヒト免疫不全ウイルスシュードペプチドHB-19の間の競合結合研究を通じて実証され、プロテオグリカンの特異的に表面発現ヌクレオリンを結合しました。興味深いことに、プロテオグリカン欠損ハムスター細胞におけるHB-19とさまざまなLF誘導体の間の結合競争研究は、ヌクレオリン結合部位がLFのNおよびC末端ローブの両方に位置しているのに対し、基本的なN末端領域は分配可能であることを示唆しました。。無傷の細胞では、LFは表面ヌクレオリンと共局在し、一緒に積極的なプロセスによってリサイクル/分解経路の小胞を通して内在化されます。さらに、LFのごく一部が細胞の核で移動するように見えます。最後に、LFのエンドサイトーシスがHB-19偽ペプチドによって阻害され、LF結合にもかかわらずプロテオグリカン欠損細胞のLFエンドサイトーシスの欠如が阻害され、ヌクレオリンとプロテオグリカンの両方がLFエンドサイトーシスのメカニズムに関与していることを指摘します。

Lactoferrin (Lf), a multifunctional molecule present in mammalian secretions and blood, plays important roles in host defense and cancer. Indeed, Lf has been reported to inhibit the proliferation of cancerous mammary gland epithelial cells and manifest a potent antiviral activity against human immunodeficiency virus and human cytomegalovirus. The Lf-binding sites on the cell surface appear to be proteoglycans and other as yet undefined protein(s). Here, we isolated a Lf-binding 105 kDa molecular mass protein from cell extracts and identified it as human nucleolin. Medium-affinity interactions ( approximately 240 nm) between Lf and purified nucleolin were further illustrated by surface plasmon resonance assays. The interaction of Lf with the cell surface-expressed nucleolin was then demonstrated through competitive binding studies between Lf and the anti-human immunodeficiency virus pseudopeptide, HB-19, which binds specifically surface-expressed nucleolin independently of proteoglycans. Interestingly, binding competition studies between HB-19 and various Lf derivatives in proteoglycan-deficient hamster cells suggested that the nucleolin-binding site is located in both the N- and C-terminal lobes of Lf, whereas the basic N-terminal region is dispensable. On intact cells, Lf co-localizes with surface nucleolin and together they become internalized through vesicles of the recycling/degradation pathway by an active process. Morever, a small proportion of Lf appears to translocate in the nucleus of cells. Finally, the observations that endocytosis of Lf is inhibited by the HB-19 pseudopeptide, and the lack of Lf endocytosis in proteoglycan-deficient cells despite Lf binding, point out that both nucleolin and proteoglycans are implicated in the mechanism of Lf endocytosis.