Β-락토글로불린

β-락토글로불린(Β-Lactoglobulin, 베타-락토글로불린, BLG, Bos d 5)은 소와 양 젖의 주요 유청 단백질 (~3 g/L)이며, 인간을 제외한 많은 다른 포유동물 종에서도 발견된다. 그 구조, 특성 및 생물학적 역할에 대해서는 여러 차례 검토되었다. BLG는 유제품 알레르겐으로 간주된다.

 기능 

유청의 주요 단백질은 β-락토글로불린이며, 다음으로 α-락트알부민 (β-락토글로불린 ≈⁠ ⁠65%, α-락트알부민 ≈⁠⁠ ⁠25%, 혈청 알부민 ≈⁠⁠ ⁠8%, 기타 ≈⁠ ⁠2%)이 뒤따른다. β-락토글로불린은 리포칼린 단백질로, 많은 소수성 분자를 결합할 수 있어 이들의 운반에 중요한 역할을 한다. β-락토글로불린은 또한 시데로포어를 통해 철을 결합할 수 있는 것으로 나타났으며 따라서 병원균 퇴치에 역할을 할 수 있다. 섭취 시 BLG는 착화된 철을 인간 면역 세포로 운반하여 이 세포에 미량 영양을 공급하고 면역 관용에 참여할 수 있다. 인간 모유에는 β-락토글로불린 동족체가 결여되어 있다.

 구조 

몇 가지 변이체가 확인되었으며, 소에서 주요 변이체는 A와 B로 명명되었다. 풍부하고 정제하기 쉽기 때문에 광범위한 생물물리학 연구의 대상이 되었다. 그 구조는 엑스선결정학과 NMR을 통해 여러 차례 결정되었다.;  β-락토글로불린은 낙농 제품 및 가공에서 그 특성이 다양하게 유리하거나 불리할 수 있으므로 식품산업에 직접적인 관심사이다.

소의 β-락토글로불린은 162개의 잔기로 구성된 비교적 작은 단백질이며, 18.4 원자 질량 단위이다. 생리학적 조건에서 주로 이합체로 존재하지만, pH 3 이하에서는 NMR로 결정된 천연 상태를 유지하면서 단량체로 해리된다. 반대로, β-락토글로불린은 다양한 자연 조건에서 사합체, 팔합체 및 다른 다중합체 응집 형태로도 존재한다.

β-락토글로불린 용액은 다양한 조건에서 젤을 형성하는데, 이는 천연 구조가 응집을 허용할 만큼 충분히 불안정해질 때 발생한다. 낮은 pH와 낮은 이온 강도에서 장시간 가열하면 투명하고 '미세한 줄무늬' 젤이 형성되며, 이 젤에서는 단백질 분자들이 길고 단단한 섬유 형태로 조립된다.

β-락토글로불린은 우유 막의 주성분으로, 우유가 끓을 때 응고되고 변성된다. 일단 변성되면 β-락토글로불린은 우유 표면에 얇은 젤라틴 막을 형성한다.

이 단백질의 접힘 중간체는 광학 분광법과 변성제를 사용하여 연구할 수 있다. 이러한 실험은 천연 구조가 베타 시트임에도 불구하고 순수하게 알파 헬릭스로 구성된 특이하지만 중요한 중간체를 보여준다. 진화는 아마도 접힘 과정 중 응집을 피하기 위해 헬릭스 중간체를 선택했을 것이다.

 임상적 의의 

젖은 알려진 알레르겐이므로,지침 2000/13/EC의 부록 IIIa에 나열됨 유럽 연합의 제조업체는 라벨링이 EC 지침의 요구 사항을 충족하도록 β-락토글로불린의 존재 여부를 입증해야 한다. 식품 검사 실험실은 효소결합면역흡착측정법을 사용하여 식품 제품에서 β-락토글로불린을 식별하고 정량할 수 있다.
β-락토글로불린이 주요 알레르겐으로 간주되지만, 생우유 섭취의 보호 효과는 유청 분획의 단백질 함량, 즉 β-락토글로불린에 의존하는 것으로 나타났다. 한편으로는 알레르겐이고 다른 한편으로는 보호적인 이 큰 대조는 이제 미량 영양소를 운반하는 능력과 연결되었다. β-락토글로불린이 미량 영양소를 운반할 때 면역관용을 유도하여 알레르기 발생을 방지했다. 그러나 미량 영양소가 없을 때는 알레르겐으로 변했다.

미생물 트랜스글루타미나제에 의한 β-락토글로불린의 실험실 중합은 IgE 매개 소 유제품 알레르기가 있는 어린이 및 성인의 알레르겐성을 감소시킨다.

 생명공학 
 소 번식 
2018년에는 유전자 변형 소가 사육되고 있다고 발표되었다. 이 소들은 접합자 매개 결실 과정을 통해 β-락토글로불린 생산 유전자가 제거되었다. 목표는 이 알레르겐이 없는 젖을 생산하는 것이다.

 재조합 생산 
2023년 9월, 유럽 혁신 위원회는 솔라 푸드의 하이드로카우(Hydrocow) 프로젝트에 자금을 지원했는데, 이 프로젝트는 황산화 수소 산화 박테리아, 이산화탄소, 전기를 사용하여 BLG를 생산하는 것을 목표로 한다.

 같이 보기 
 카제인

 각주 

분류:젖