Human lactoferrin (hLF) is a glycosaminoglycan (GAG)-binding protein involved in various biological functions. It consists of two globular functional domains, referred to as the N- and C-lobes. Both heparin (HP) and heparan sulfate (HS) bind to the N-lobe domain of hLF. Although some biological functions of hLF such as neuroprotective effects and cancer growth inhibition are regulated by its binding to HS, the binding characteristics of hLF with other GAG subtypes, and their effects on biological activities are still poorly understood. Here, we report that hLF binds to chondroitin sulfate (CS)-E, a GAG subtype involved in various neurodegenerative diseases. The α-helical content of hLF, which is an indicator of changes in the secondary structure of hLF, increased in the presence of CS-C, CS-D, or CS-E, but not in the presence of HP, HS, CS-A, or CS-B. This structural change was also observed in the N-lobe, the N-terminal half region of the hLF. Additionally, the thermal stability of the N-lobe showed a dose-dependent improvement in the presence of CS-E, but not in the presence of HP. This indicates that the binding mode of hLF/N-lobe to CS-E may differ from that of HP. hLF was also found to neutralize CS-E-induced inhibition of neurite outgrowth and neuronal growth cone collapse, which are neurodegenerative responses to spinal cord injury, in cultured dorsal root ganglion neurons. Thus, hLF is a promising drug candidate for the treatment of CS-E-induced neurodegenerative diseases such as spinal cord injury.

人乳铁蛋白（hLF）是一种糖胺聚糖（GAG）结合蛋白，参与多种生物学功能。它由两个球状功能域组成，称为N瓣和C瓣。肝素（HP）和硫酸乙酰肝素（HS）均与hLF的N叶结构域结合。尽管hLF的某些生物学功能（例如神经保护作用和癌症生长抑制作用）受其与HS的结合调节，但hLF与其他GAG亚型的结合特征及其对生物学活性的影响仍知之甚少。在这里，我们报告hLF绑定到硫酸软骨素（CS）-E，一种参与各种神经退行性疾病的GAG亚型。在CS-C，CS-D或CS-E存在下，hLF的α-螺旋含量（指示hLF二级结构的变化）增加，而在HP，HS，CS存在下则不增加-一种，或CS-B。在h-叶的N-叶的N-末端一半区域也观察到了这种结构变化。此外，在CS-E存在下，N瓣的热稳定性显示出剂量依赖性的改善，而在HP存在下则没有。这表明hLF / N瓣与CS-E的结合模式可能不同于HP。还发现hLF在培养的背根神经节神经元中中和了CS-E诱导的对神经突生长和神经元生长锥塌陷的抑制，神经元生长锥塌陷是对脊髓损伤的神经退行性反应。因此，hLF是用于治疗CS-E诱导的神经退行性疾病（如脊髓损伤）的有希望的药物候选者。在CS-E存在下，N瓣的热稳定性显示出剂量依赖性的改善，而在HP存在下则没有。这表明hLF / N瓣与CS-E的结合模式可能不同于HP。还发现hLF在培养的背根神经节神经元中中和了CS-E诱导的对神经突生长和神经元生长锥塌陷的抑制，神经元生长锥塌陷是对脊髓损伤的神经退行性反应。因此，hLF是用于治疗CS-E诱导的神经退行性疾病（如脊髓损伤）的有希望的药物候选者。在CS-E存在下，N瓣的热稳定性显示出剂量依赖性的改善，而在HP存在下则没有。这表明hLF / N瓣与CS-E的结合模式可能不同于HP。还发现hLF在培养的背根神经节神经元中中和了CS-E诱导的对神经突生长和神经元生长锥塌陷的抑制，神经元生长锥塌陷是对脊髓损伤的神经退行性反应。因此，hLF是用于治疗CS-E诱导的神经退行性疾病（如脊髓损伤）的有希望的药物候选者。在培养的背根神经节神经元中，它们是对脊髓损伤的神经退行性反应。因此，hLF是用于治疗CS-E诱导的神经退行性疾病（如脊髓损伤）的有希望的药物候选者。在培养的背根神经节神经元中，它们是对脊髓损伤的神经退行性反应。因此，hLF是用于治疗CS-E诱导的神经退行性疾病（如脊髓损伤）的有希望的药物候选者。