Трансферрин
Шаблон:Infobox gene Трансферрин — белок плазмы крови, который осуществляет транспорт ионов железа. Трансферрин представляет собой гликозилированый белок, который прочно, но обратимо связывает ионы железа. С трансферрином связано около 0,1 % всех ионов железа в организме (что составляет порядка 4 мг), однако ионы железа, связанные с трансферрином, представляют огромное значение для метаболизма. Трансферрин имеет молекулярную массу около 80 кДа и имеет два места связывания Fe3+. Сродство трансферрина очень высокое (1023 M−1 при pH 7,4), но оно прогрессивно снижается с понижением pH ниже нейтральной точки. Когда трансферрин не связан с железом, он представляет собой апопротеин.
Механизм транспорта
Когда трансферрин связан с ионами железа, трансферриновый рецептор на поверхности клетки (например, предшественников эритроцитов в красном костном мозге) присоединяется к нему и, как следствие, проникает в клетку в пузырьке окаймлённом клатрином. Затем pH внутри пузырька понижается до 4-5 из-за работы протонных ионных насосов, превращая пузырёк в эндосому. При такой кислотности афинность трансферрина падает до 20-30% от начальной в крови (pH около 7,3), и ионы железа высвобождаются в энодосому. Рецептор перемещается обратно на поверхность клетки, снова готовый связывать трансферрин, вместе с ним трансферрин высвобождается обратно в кровь. Каждая молекула трансферрина может переносить сразу 2 иона железа Fe3+.
Ген, кодирующий трансферрин, у людей находится в участке третьей хромосомы 3q21. Исследования, проведённые на королевских змеях в 1981 году, показали, что наследование трансферрина происходит по кодоминантному механизму[источник не указан 4932 дня].
Структура
У людей трансферрин представляет собой полипептидную цепочку, состоящую из 679 аминокислот. Это комплекс, состоящий из альфа-спиралей и бета-слоёв, которые формируют 2 домена (первый расположен на N-конце, а второй на C-конце). N- и C- концевые последовательности представлены шарообразными долями, между которыми находится участок связывания железа. Аминокислоты, которые связывает ионы железа с трансферрином, идентичны для обеих долей: 2 тирозина, 1 гистидин, 1 аспарагиновая кислота. Чтобы связать ион железа, требуется анион, предпочтительно карбонат-ион (CO32−). У трансферрина также есть трансферриновый рецептор: это дисульфидно-связанный гомодимер.[1] У людей каждый мономер состоит из 760 аминокислот. Каждый мономер состоит из 3 доменов: апикальный домен, спиральный домен, протеазный домен.
Распределение в тканях
Печень является основным источником производства трансферрина, но и другие ткани, например мозг, также производят эти молекулы. Главная роль трансферрина — доставка железа из центров поглощения в двенадцатиперстной кишке и переваривания эритроцитов макрофагами ко всем тканям. Особенно важную роль трансферрин играет в активном делении клеток, например, при кроветвороении. К трансферринам принадлежит собственно белок под названием трансферрин, а также овотрансферрин, лактоферрин, меланотрансферрин, ингибитор угольной ангидразы, саксифилин, основной белок желтка морских ежей, crayfish protein, пацифастин, белок зелёных водорослей.[2]
Иммунная система
Трансферрины принимают участие в обеспечении врождённого иммунитета. Трансферрины присутствуют в слизистых оболочках, где связывают ионы железа. В результате снижения концентрации свободных ионов железа, лишь незначительная часть бактерий способна размножаться в таких условиях.
Показатели нормы (г/л) при анализе на трансферрин могут быть различны для детей и взрослых, мужчин и женщин (у женщин он несколько выше), но в целом содержание трансферрина должно находиться в пределах от 1,3 до 3,8.
Концентрация трансферринов снижается при воспалительных процессах,[3], нефротическом синдроме, циррозе печени, гемохроматозе и некоторых других состояниях.
В большинстве случаев железодефицитная анемия сопровождается повышением уровня трансферрина.[1] В ряде случаев (врождённая антрансферринемия, наличие антител к трансферрину, снижение трансферрина за счет общего дефицита белка) железодефицитная анемия, напротив, может быть обусловлена нарушением транспорта железа в связи с пониженным уровнем трансферрина[4].
Другие эффекты
Металлосвязывающие свойства трансферрина очень сильно влияют на биохимию плутония у людей[источник не указан 4932 дня]. Трансферрин обладает бактерицидным действием, так как делает Fe3+ недоступным для бактерий. Местный гемосидероз - способен повышать общий уровень трансферрина, что может объяснить многие эффекты аутогемотерапии.
Этнический полиморфизм
Некоторые варианты трансферрина встречаются чаще в популяциях определённой антропологической группы. Так, TF*DChi является маркёром монголоидных популяций и он широко распространён в Восточной Азии[5]. Варианты, отличающиеся от наиболее распространённого типа TF CC, встречались редко, поэтому информативность этой системы с популяционно-генетических позиций была невелика. С введением в практику метода изоэлектрофокусирования была установлена генетическая гетерогенность варианта C[6]. Два наиболее распространённых аллеля TF*C1 и TF*C2 присутствуют во всех популяциях. У европейцев и американских белых TF*C1 встречается с частотой 75—78 %. TF*C2 среди них варьирует с частотами 13—19 %, пределы колебания в азиатских популяциях составляют от 15 до 34 %. Оценка частоты TF*C3 представляется полезной в популяционно-генетических исследованиях. Этот аллель встречается с частотой 4—7 % в европеоидных группах, с частотой 1—4 % в популяциях Индии, спорадические случаи встречаемости этого фактора в Восточной Азии, некоторых группах Тихоокеанского бассейна и у американских негров. В других популяциях он полностью отсутствует. По мнению ряда авторов, аллель C3, видимо, имеет европейское происхождение[7]. Существует ещё свыше 10 подтипов TF*C[6].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Macedo M. F., de Sousa M. Transferrin and the transferrin receptor: of magic bullets and other concerns (англ.) // Inflammation & Allergy Drug Targets : journal. — 2008. — March (vol. 7, no. 1). — P. 41—52. — PMID 18473900. Архивировано 18 января 2017 года.
- ↑ Lambert L. A., Perri H., Halbrooks P. J., Mason A. B. Evolution of the transferrin family: conservation of residues associated with iron and anion binding (англ.) // Comp. Biochem. Physiol. B, Biochem. Mol. Biol.[англ.] : journal. — 2005. — October (vol. 142, no. 2). — P. 129—141. — doi:10.1016/j.cbpb.2005.07.007. — PMID 16111909.
- ↑ Ritchie R. F., Palomaki G. E., Neveux L. M., Navolotskaia O., Ledue T. B., Craig W. Y. Reference distributions for the negative acute-phase serum proteins, albumin, transferrin and transthyretin: a practical, simple and clinically relevant approach in a large cohort (англ.) // J. Clin. Lab. Anal. : journal. — 1999. — Vol. 13, no. 6. — P. 273—279. — doi:10.1002/(SICI)1098-2825(1999)13:6<273::AID-JCLA4>3.0.CO;2-X. — PMID 10633294.
- ↑ А.Л.Тихомиров, С.И.Сарсания, А.А.Кочарян — Железодефицитная анемия: актуальная проблема, адекватное лечение. (недоступная ссылка). Дата обращения: 28 ноября 2012. Архивировано 18 января 2013 года.
- ↑ Kamboh M. I., Ferrell R. E. Human transferrin polymorphism (англ.) // Hum. Hered. — 1987. — Vol. 37. — P. 65—81.
- ↑ 6,0 6,1 Прокоп О., Гелер В. Группы крови человека. — Москва: Медицина, 1991. — 512 с.
- ↑ Sikstrom C., Nylander P. O. Transferrin C subtypes and ethnic heterogeneity in Sweden (англ.) // Hum. Hered. — 1990. — Vol. 40. — P. 335—339.