Определение трансферрина

Трансферрин является важнейшим гликопротеином, который переносит железо в кровь, Было бы преуменьшением сказать, что железо жизненно важно для большинства жизненно важных процессов. Трансферрин стал важным биомаркером для хорошего здоровья в клинических условиях, поскольку он может выявить, есть ли у пациента функциональное истощение железа. Этот био-маркер, конечно, даст врачу понимание пациента патология а также какой план лечения будет наиболее подходящим для продвижения вперед.

Структура трансферрина

Структурно говоря, Трансферрин представляет собой полипептидную цепь, состоящую из двух углеводных цепей и почти семисот аминокислоты, Трансферрин имеет два гомологичны глобулярные доли, N- и C-концы состоят из альфа-спиралей и бета-листов, между которыми находится сайт связывания железа. Сам сайт представляет собой шесть железных координатных сайтов, занятых карбонатным анионом и четырьмя остатками.

Каждая доля дополнительно делится на две расщелины или домены. Важно отметить, что эта структура дает трансферрину способность претерпевать большие конформационные изменения при необходимости поглощения или выделения железа. Это стало возможным благодаря вращающимся доменам, которые вращаются вокруг оси винта. С помощью рентгеновской кристаллографии ученые раскрыли механизм выделения железа. Это заключается в том, как два основных остатка из двух доменов будут создавать особую водородную связь при нейтральном pH; однако эта связь разорвется и, таким образом, высвободит железо при кислотном рН эндосомы в месте ее доставки. Каждый трансферрин молекула способен переносить две молекулы железа в крови, и мы более подробно обсудим важность укрытия железом до тех пор, пока оно не потребуется.

Функция трансферрина

Железо встречается повсюду на земле, и поэтому неудивительно, что оно также жизненно важно для поддержания жизни. Люди используют железо для многих клеточных процессов, но, возможно, наиболее важным является способность железа связывать кислород. Как мы знаем, кислород имеет основополагающее значение для клеточное дыхание и поэтому необходимо транспортировать кислород из наших легких к каждому отдельному аэробному клетка – не позволяя радикальному кислороду свободно перемещаться и разрушать мембраны нашей клетки! Безопасный трансфер через наш сердечно-сосудистая система это ответ. В то время как люди содержат около 3,7 грамма железа в нашем организме, большая часть которого поступает из нашей диеты, 2,5 грамма будут «заперты» внутри гемоглобина железом. Затем гемоглобин может взять на себя роль в транспортировке кислорода через кровь. Однако, что не менее важно, мы разработали способ переработки и хранения этого железа для будущего использования. Это где трансферрин приходит.

Плазменный трансферрин играет важную роль в метаболизме железа. Трансферрин существенно ограничивает уровни свободного железа в крови. Свободное железо опасно тем, что оно несет в себе риск запуска свободнорадикальных реакций, которые вызывают окисление липидов и разрушение тысяч молекул. Свободные радикалы определяются как имеющие, по крайней мере, один неспаренный электрон, и поэтому они будут стремиться украсть электроны из каждой клетки ткань в том числе сердце поджелудочная железа, головной мозг и т.д., вызванное железом повреждение свободными радикалами может, таким образом, способствовать печень болезни, неврологические проблемы и многое другое. К счастью, трансферрин связывает практически все циркулирующее плазменное железо. Это хелатирование делает железо растворимым и нетоксичным, поскольку оно доставляется к тканям, соответственно, оно выполняет функции по превращению железа в растворимый, предотвращает вызванное железом повреждение свободных радикалов и транспортирует железо. Трансферрин, по сути, является наиболее ценным источником железа для эритроцитов, с самым высоким оборотом. Трансферрин, который циркулирует в крови, вырабатывается и выделяется печенью. Как упоминалось ранее, трансферрин может связывать два иона железа. Это достигается благодаря встроенным сайтам связывания железа (Fe3 +), которые имеют чрезвычайно высокое сродство к железу. Кредитование этой близости является анионом кофактор (предпочтительно карбонат-анион), что в его отсутствие сделает связывание железа и трансферрина незначительным. Остальными четырьмя координационными центрами являются те, которые находятся в молекуле трансферрина, включая аспарагиновый карбоксилат кислорода, два оксигена фенолята тирозина и азот гистидина. В любой момент времени около трети сайтов связывания трансферрина заполняются. После радиоактивного мечения трансферрина было обнаружено, что около восьмидесяти процентов его железа было доставлено в костный мозг и затем интегрировано в новообразованные эритроциты. Другие сайты доставки включали печень и селезенка, которые являются основными хранилищами. Говорят, что из 3 граммов железа, найденного у взрослых мужчин, только около 0,1 процента его циркулирует в плазме.

Клиническое значение трансферрина

Тесты, измеряющие уровни насыщения трансферрина, назначаются, когда врач подозревает, что у пациента анемия. Симптомы могут включать бледную окраску, усталость, раздражительность и одышку. Анемия определяется как низкое количество эритроцитов, однако один тип классифицируется по дефициту железа. Когда уровень железа в организме уменьшается, наша печень усиливает синтез трансферрина у здорового человека. Железо необходимо для синтеза гемоглобина, поэтому низкий уровень доступного железа будет препятствовать этому процессу. Конечно, существует множество причин анемии, что приводит нас к анализу крови на насыщение трансферрина или общую железосвязывающую способность (TIBC). Этот тест определит, лежит ли основная проблема на уровне трансферрина. Этот тест проверяет, сколько из возможных сайтов связывания трансферрина в итоге «насыщено» или заполнено. У здоровых людей уровень трансферрина варьируется от 170 до 370 мг / дл, а процент насыщения должен составлять от двадцати до пятидесяти процентов. Тем не менее, в тяжелых случаях дефицита железа этот процент может снизиться до менее десяти процентов. Процент насыщения трансферрина железом будет низким у пациентов с дефицитом железа, и варианты лечения могут включать добавки железа или даже переливания крови.

викторина

1. Что из следующего лучше всего описывает основную роль трансферрина?A. Системный транспорт кислородаB. Инициирование радикальных путейC. Снижение уровня свободного железаD. Профилактика всех типов анемии

Ответ на вопрос № 1

С верно. Как следует из названия, Transferrin транспортирует и переносит железо. При этом это хелатирование будет снижать уровни свободного железа, которое играет важную роль в предотвращении вторичного радикального окислительного стресса. Хотя железо действительно помогает эритроцитам переносить кислород, гемоглобин – это молекула, которая транспортирует кислород.

2. Что из следующего было обсуждено как необходимое для связывания трансферрина с железом?A. кислородB. КарбонатC. кальцийD. медь

Ответ на вопрос № 2

В верно. В то время как трансферрин и железо могут связываться без посторонней помощи, присутствие карбонат-аниона придаст трансферрину его наиболее полное связывание с высокой аффинностью и поэтому необходимо.

Ссылки

  • Мизутани, Кимихико и соавт. «Рентгеновские структуры трансферринов и родственных белков, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – General Subjects, Volume 1820, Issue 3, 2012, Pages 203-211, ISSN 0304-4165. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2011.08.003.
  • Гудселл, Дэвид (2002). «Ферритин и Трансферрин: молекула месяца» PDB-101. По состоянию на 1 мая 2018 г.
  • Гарвард BWH (2001). «Транспорт железа и клеточное поглощение». По состоянию на 1 мая 2018 г.
  • Институт железных расстройств (2009). «Как железо вызывает свободную радикальную активность». Дата последнего доступа 2 мая 2018 года:
  • Медицинский центр Рочестерского университет�� (2018). «Трансферрин.» URMC Энциклопедия Здоровья. Дата последнего доступа 2 мая 2018 года:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *