Hemokianiner

Palustris terebralia hemocianins. Hemocyaniner er proteiner som transporterer oksygen i bløtdyr og leddyr

Hva er hemokianiner?

De Hemokianiner De er proteiner som er ansvarlige for transport av oksygen i virvelløse dyr som utelukkende inkluderer leddyr og bløtdyr. Hemocyaniner i hemolymfe spiller et analogt papir med blodhemoglobin hos fugler og pattedyr. Effektiviteten som transportør er imidlertid lavere.

Ettersom hemocianiner er proteiner som bruker kobber i stedet for jern for å fange oksygen, tar de en blå farge når de oksideres. Det kan sies at dyrene som bruker det er blå bloddyr.

Vi, som andre pattedyr, tvert imot, vi er røde bloddyr. For å utføre denne funksjonen, krever hvert molekyl av dette metalloproteinet to kobberatomer for hvert komplekst oksygen.

En annen forskjell mellom blå og røde bloddyr er måten å transportere oksygen. I førstnevnte er hemocyanin direkte til stede i dyrets hemolymf. Hemoglobin er tvert imot dekket av spesialiserte celler som kalles erytrocytter eller røde blodlegemer.

Noen av hemokianinene er blant de mest kjente og best studerte proteiner. De har et stort strukturelt mangfold og har vist seg å være veldig nyttige i et bredt spekter av medisinske og terapeutiske anvendelser hos mennesker.

Kjennetegn på hemokianiner

- De best karakteriserte hemocyaninene er de som har blitt isolert fra bløtdyr. Disse er blant de største kjente proteiner, med molekylære masser som varierer mellom 3,3 og 13,5 MDA.

- De er enorme hule sylindere av multimeriske glykoproteiner, som imidlertid kan finnes på en løselig måte i dyrets hemolymf.

Kan tjene deg: protonefrides

- En av grunnene til deres høye løselighet er at hemocyaniner har en overflate med en veldig høy negativ belastning. De danner underenheter av avkakere eller multidetre mellom 330 og 550 kDa, som utgjør omtrent syv funksjonelle menighetsenheter.

(Et menighetsgen er et som oppstår fra en genetisk dupliseringshendelse: et menighetsprotein oppstår fra oversettelsen av en lammet. Avhengig av organisering av deres funksjonelle domener, samhandler disse underenhetene med hverandre for å danne dickers, undervisning og tretten).

- Hemocianin of Artropods er tvert imot heksamerika. I sin innfødte tilstand kan det bli funnet som en hel heksamers multipler (fra 2 x 6 til 8 x 6). Hver underenhet veier mellom 70 og 75 kDa.

- De er strukturelt og funksjonelt stabile i et ganske bredt temperaturområde (fra -20 ° C til mer enn 90 ° C).

- Avhengig av kroppen, kan hemocyaniner syntetiseres i spesialiserte organer i dyret. I krepsdyr er det hepatopankreas. I andre organismer syntetiseres de i bestemte celler, for eksempel cyanocyttene til chelves, eller rogocyttene i bløtdyrene.

Funksjoner

Den mest kjente funksjonen til hemocyaniner har å gjøre med deres deltakelse i energimetabolismen. Hemocyanin gjør aerob respirasjon mulig i et betydelig virvelløse flertall.

Den viktigste bioenergetiske reaksjonen hos dyr puster. På cellenivå tillater pust.

For å gjennomføre denne prosessen er det nødvendig med en endelig elektronakseptor, som er oksygen. Proteinene som er ansvarlige for fangst og transport er varierte.

Det kan tjene deg: Soyabønne grep

Mange av dem bruker et organisk ringekompleks som komplekser jern for å samhandle med oksygen. Hemoglobin bruker for eksempel en porfyrin (hemo -gruppe).

Andre bruker, for samme formål, metaller som kobber. I dette tilfellet danner metallet midlertidige komplekser med aminosyrerester av det aktive stedet for transportproteinet.

Selv om mange proteiner med kobberkatalyserer oksidative reaksjoner, reagerer hemocyaniner med oksygen reversibelt. Oksidasjon blir bekreftet i et trinn der kobber passerer fra tilstand I (fargeløs) til staten II oksidert (blå).

Den transporterer oksygen i hemolymfen, der det representerer 50 til 90% av det totale proteinet.

For å redegjøre for sin viktige fysiologiske rolle, selv om det med lav effektivitet kan hemocyanin finnes i konsentrasjoner så høye som 100 mg/ml.

Andre funksjoner

De akkumulerte bevisene gjennom årene indikerer at hemokianiner oppfyller andre funksjoner, bortsett fra å fungere som oksygentransportører.

Hemocyaniner deltar i både homeostatiske og fysiologiske prosesser. Disse inkluderer stum, hormontransport, osmoregulering og proteinlagring.

Det er derimot bevist at hemocyaniner spiller en grunnleggende rolle i den medfødte immunresponsen. Hemocyaninpeptider og relaterte peptider viser antiviral aktivitet, samt fenoloksidaseaktivitet.

Denne siste aktiviteten, luftveisfenoloksidase er relatert til forsvarsprosesser mot patogener.

Hemocyaniner fungerer også som peptidforløperproteiner med antimikrobiell og soppdrepende aktivitet. Det er på den annen side bevist at noen hemocyaniner har ikke -spesifikk egen antiviral aktivitet.

Kan tjene deg: Intra -spesifikk konkurranse: Kjennetegn, typer og eksempler

Denne aktiviteten er ikke cytotoksisk for dyret selv. I kampen mot andre patogener kan hemocyaniner samles i nærvær av for eksempel bakterier og stoppinfeksjon.

Det er viktig å merke seg at hemocyaniner deltar i produksjonen av reaktive oksygenarter (ROS).

ROS er grunnleggende molekyler i immunforsvarets funksjon, så vel som i patogener -responser i alle eukaryoter.

applikasjoner

- Hemocyaniner er sterke immunostimulanter hos pattedyr. Av denne grunn har de blitt brukt som hypoallergeniske transportører av molekyler som ikke er i stand til å vekke en immunrespons for seg selv (Hapteos).

- De har også blitt brukt som effektive hormoner, medisiner, antibiotika og giftstofftransportører.

- De har testet som potensielle antivirale forbindelser og som følgesvenner i kjemisk kreftbehandling.

- Det har bevis på at hemocyaniner av visse krepsdyr har antitumoral aktivitet i noen eksperimentelle systemer for dyr. Behandlinger mot kreftformer som har blitt utsatt for tester inkluderer blære, eggstokk, bryst, etc.

- Fra det strukturelle og funksjonelle synspunktet har hemocyaniner sine egne egenskaper som gjør dem ideelle for utvikling av nye biologiske nanomaterialer. For eksempel i generering av elektrokjemiske biosensorer med ganske vellykket.

Referanser

1. Abid Ali, S., Abbasi, a. Skorpion hemocyanin: det blå blodet. DM Verlag Dr. Müller, Tyskland.
2. Coates, c. J., Nairn, J. Forskjellige immunfunksjoner av hemocyaniner. Utviklingsmessig og komparativ immunol.