Ферритин

Cтраница 1

Ферритин, закристаллизованный из 5 % - ного раствора сульфата кадмия, дает более четкие полосы поглощения чем порошковые препараты. [1]

Ферритин - красно-коричневый водорастворимый содержащий железо белок, который очень широко распространен в растительном и животном мире. Его повсеместное распространение свидетельствует о древнем эволюционном происхождении и почти универсальной функциональной роли, которую он играет в многоклеточных организмах. Впервые ферритин был выделен Лауф-бергером [14] в 1937 г. из селезенки лошади. Его роль в организме животных как соединения, накапливающего железо, была установлена Граником [15, 16], и, по-видимому, такую же роль он играет и в растениях. [2]

Ферритин, обеспечивающий метаболизм железа в организмах млекопитающих, является металлопротеином, также изученным с помощью мес-сбауэровской спектроскопии. При температурах ниже 30 К в спектрах появлялась сверхтонкая структура, особенно заметная при 4 2 К. Авторы этой работы считают, что особенности мессбауэровского спектра согласуются с предположением о существовании суперпарамагнетизма в ферритине. [3]

Ферритин необычайно богат аргинином и практически не содержит гистидина. Этим он отличается от гемоглобина - другого белка, содержащего Fe, который очень богат гистидином и беден аргинином. [4]

Роль ферритина [16] состоит в том, чтобы сохранять Fe ( III) в нетоксичной растворимой и легко доступной форме. Fe ( III) очень мало растворимо при нейтральных значениях рН и токсично даже в очень низких концентрациях. Ферритин накапливается главным образом в печени, селезенке и костном мозге. [5]

Основные стадии синтеза гема из порфобилиногена. [6]

Про-томеры ферритина образуют сферическую структуру, внутри которой имеется полость. Ионы железа через каналы в белковой оболочке проникают в полость, образуя железное ядро в молекуле ферритина. Избыток железа в ретикулоэндотелиальных клетках печени и селезенки может депонироваться в гемосидерже, который в отличие от ферритина является водонерастворимым железосодержащим комплексом. Часть железа, необходимого для синтеза гема, компенсируется его поступлением с пищей. Перенос железа с током крови к местам депонирования и использования осуществляется водорастворимым белком плазмы крови трансферрином. Полагают, что изменение валентности железа необходимо для его освобождения из соединения с одним белком и переноса на другой. [7]

Структура ферритина в последнее время была объектом многочисленных исследований [100, 121, 122], однако и в настоящее время не существует полного единогласия поэтому вопросу. [8]

Для получения ферритина до сих пор широко используется метод Гранина [21], основанный на относительной устойчивости ферритина к нагреванию. Водный экстракт измельченной ткани нагревают до 80 С на водяной бане. После охлаждения и удаления денатурированных белков ферритин осаждают сульфатом аммония и выделяют центрифугированием. [9]

Железо в ферритине способно к окислительно-восстановительным реакциям. Восстановленный ферритин ( Ре2 -) диссоциирует на белковую часть апоферритин и ионы двухвалентного железа. Окисленный ферритин ( 1 - е3 -) - довольно устойчивое соединение, в основном играет роль запасного вещества. [10]

Хотя гемосидерин и ферритин в химическом и физическом отношении представляют собой различные вещества, структурные исследования состояния железа в гемосидерине показали, что в этом белке, который, несмотря на свое название, является негемовым белком, состояние железа очень близко к таковому в ферритине. По имеющимся данным, магнитный момент при комнатной, температуре варьирует в гемосидерине в довольно широких пределах ( 0 3 магнетона Бора) [64, 154] относительно среднего значения 3 8 магнетона Бора. Спектры ЭПР гемосиде-рина не изучены. [11]

Для того чтобы ферритин как соединение, накапливающеее железо, был эффективен, отношение в нем железа к белку должно быть высоким; при этом белок, окружающий железо, должен обеспечивать его растворимость. Если это необходимо для того, чтобы предотвратить аккумулирование свободного железа, белок, который, как можно ожидать, играет активную роль в поглощении железа, нормально должен присутствовать в клетке в состоянии, которое ненасыщенно по отношению к железу, и его синтез должен зависеть от железа. Поглощение железа должно быть обратимым, если оно тратится только на кругооборот в организме. [12]

Содержание железа в ферритине таково, что почти на каждую пептидную связь приходится один атом железа. Железо в ферритине находится в виде трехвалентного катиона. [13]

Атомные структуры минеральной части ферритина и продуктов гидролиза железа ( III), по-видимому, одинаковы или очень сходны. Не исчезает сильная полоса при 3400 см-1, возможно, она обусловлена ОН-группами, находящимися внутри решетки. [14]

Механизм мобилизации железа из ферритина in vivo все еще остается спорным. Железо может освобождаться из интактных молекул, из ядер ферритина после разрушения белка или из тех и из других. Выделение железа может осуществляться либо путем восстановления до более растворимых ионов Fe2, либо посредством образования хелатных соединений Fe3, либо и тем, и другим путем. [15]

Страницы: 1 2 3 4