Hemocianíny

Hemocianíny terebralia palustris. Hemocyaníny sú proteíny, ktoré transportujú kyslík v mäkkýšoch a artropodoch

Čo sú hemocianíny?

Ten Hemocianíny Sú to proteíny zodpovedné za transport kyslíka v bezstavovcoch, ktoré zahŕňajú výlučne článkonožce a mäkkýše. Hemokyany v hemolymfe hrajú analogický papier s krvným hemoglobínom u vtákov a cicavcov. Jeho účinnosť ako transportéra je však nižšia.

Pretože hemocianíny sú proteíny, ktoré namiesto železa používajú meď namiesto železa na zachytenie kyslíka, pri oxidácii prijímajú modrú farbu. Dá sa povedať, že zvieratá, ktoré ich používajú, sú zvieratá modrej krvi.

My, rovnako ako iné cicavce, sme naopak, sme zvieratá červenej krvi. Na vykonanie tejto funkcie každá molekula tohto metaloproteínu vyžaduje pre každý komplexný kyslík dva atómy medi pre každý komplexný kyslík.

Ďalším rozdielom medzi modrou a červenou krvou je spôsob transportu kyslíka. V prvom prípade je hemocyanín priamo prítomný v hemolymfe zvierat. Naopak, hemoglobín je pokrytý špecializovanými bunkami nazývanými erytrocyty alebo červené krvinky.

Niektoré z hemocianínov patria medzi najznámejšie a najlepšie študované proteíny. Majú veľkú štrukturálnu rozmanitosť a ukázali sa ako veľmi užitočné v širokej škále lekárskych a terapeutických aplikácií u ľudí.

Charakteristiky hemocianínov

- Najlepšie charakterizované hemokyaníny sú tie, ktoré boli izolované od mäkkýšov. Patrí medzi najväčšie známe proteíny s molekulárnymi hmotami, ktoré sa pohybujú medzi 3,3 a 13,5 mDa.

- Sú to obrovské duté valce multimérnych glykoproteínov, ktoré sa však nachádzajú rozpustným spôsobom v hemolymfa zvierat.

Môže vám slúžiť: protonefridy

- Jedným z dôvodov ich vysokej rozpustnosti je to, že hemokyaníny majú povrch s veľmi vysokým záporným zaťažením. Vytvárajú podjednotky deaktorov alebo viacstémov medzi 330 a 550 kDa, ktoré tvoria asi sedem funkčných farských jednotiek.

(Parský gén je gén, ktorý vyplýva z udalosti genetickej duplikácie: farský proteín vzniká z translácie paralyzu. V závislosti od organizácie svojich funkčných domén tieto podjednotky vzájomne interagujú, aby vytvorili dickerov, výučby a Threntery).

- Naopak hexamerica hexamerica hexamerica hexamerica. Vo svojom rodnom stave sa nachádza ako celé násobky hexamérov (od 2 x 6 až 8 x 6). Každá podjednotka váži medzi 70 a 75 kDa.

- Sú štrukturálne a funkčne stabilné v pomerne širokom rozsahu teploty (od -20 ° C do viac ako 90 ° C).

- V závislosti od tela je možné hemocyany syntetizovať v špecializovaných orgánoch zvieraťa. V kôpkách je to hepatopancreas. V iných organizmoch sú syntetizované v konkrétnych bunkách, ako sú napríklad kyanocyty chellov alebo rogocyty mäkkýšov.

Funkcia

Najznámejšia funkcia hemokyanínov súvisí s ich účasťou na energetickom metabolizme. Hemocyanín umožňuje aeróbne dýchanie vo významnej väčšine bezstavovcov.

Najdôležitejšou bioenergetickou reakciou u zvierat je dýchanie. Na bunkovej úrovni umožňuje dýchanie degradovať molekuly cukru, napríklad na získanie energie.

Na vykonanie tohto procesu je potrebný konečný akceptor elektrónov, ktorým je kyslík. Proteíny zodpovedné za ich zachytenie a transport sú rôzne.

Môže vám slúžiť: sójová priľnavosť

Mnohé z nich používajú komplex organických krúžkov, ktorý komplexuje železo na interakciu s kyslíkom. Napríklad hemoglobín používa porfyrín (skupina Hemo).

Iní používajú na rovnaký účel kovy ako meď. V tomto prípade kov tvorí dočasné komplexy s aminokyselinovými zvyškami aktívneho miesta dopravného proteínu.

Aj keď mnoho proteínov s oxidačnými reakciami katalyzuje medi, hemokyaníny reagujú s kyslíkom reverziou. Oxidácia je overená v kroku, v ktorom meď prechádza zo stavu I (bezfarebná) do oxidovaného stavu II (modrá).

Transportuje kyslík v hemolymfe, v ktorom predstavuje 50 až 90% celkového proteínu.

Aby sa zohľadnila dôležitá fyziologická úloha, hoci s nízkou účinnosťou sa hemocyanín nachádza v koncentráciách až 100 mg/ml.

Iné funkcie

Akumulované dôkazy v priebehu rokov naznačujú, že hemocianíny plnia ďalšie funkcie, okrem pôsobenia ako kyslíkové transportéry.

Hemocyaníny sa podieľajú na homeostatických aj fyziologických procesoch. Patria sem aj stlmenie, transport hormónov, osmoregulácia a skladovanie bielkovín.

Na druhej strane sa ukázalo, že hemokyaníny hrajú základnú úlohu v vrodenej imunitnej reakcii. Hemocyanínové peptidy a príbuzné peptidy vykazujú antivírusovú aktivitu, ako aj aktivitu fenoloxidázy.

Táto posledná aktivita, respiračná fenoloxidáza súvisí s obrannými procesmi proti patogénom.

Hemocyaníny tiež fungujú ako peptidové prekurzorové proteíny s antimikrobiálnou a antimykotickou aktivitou. Na druhej strane sa preukázalo, že niektoré hemocyaníny majú nešpecifickú vnútornú antivírusovú aktivitu.

Môže vám slúžiť: Intra -špecifická konkurencia: Charakteristiky, typy a príklady

Táto aktivita nie je cytotoxická pre samotné zviera. V boji proti iným patogénom môžu byť hemokyaníny spojené napríklad v prítomnosti baktérií a zastavenia infekcie.

Je dôležité poznamenať, že hemokyaníny sa podieľajú na produkcii reaktívnych druhov kyslíka (ROS).

ROS sú základné molekuly vo fungovaní imunitného systému, ako aj v patogénových reakciách vo všetkých eukaryotoch.

Žiadosti

- Hemocyaníny sú silné imunostimulanty u cicavcov. Z tohto dôvodu sa používali ako hypoalergénne transportéry molekúl, ktoré nie sú schopné vzbudiť imunitnú odpoveď pre seba (Hapteos).

- Používajú sa tiež ako účinné hormóny, lieky, antibiotiká a transportéry toxínov.

- Testovali ako potenciálne antivírusové zlúčeniny a ako spoločníci v terapiách chemickej rakoviny.

- Má dôkaz, že hemokyaníny určitých kôrovcov majú protinámorálnu aktivitu v niektorých experimentálnych systémoch zvierat. Liečba proti rakovine, ktoré boli podrobené testom, patrí močový mechúr, vaječníky, prsia atď.

- Zo štrukturálneho a funkčného hľadiska majú hemokyaníny svoje vlastné vlastnosti, vďaka ktorým sú ideálne pre rozvoj nových biologických nanomateriálov. Napríklad pri vytváraní elektrochemických biosenzorov s pomerne úspešnými.

Odkazy

1. Abid Ali, s., Abbasi, a. Škorpión hemocyanín: modrá krv. DM Verlag DR. Müller, Nemecko.
2. Coates, c. J., Nairn, J. Rozmanité imunitné funkcie hemokyanínov. Vývojový a porovnávací imunol.