Hemocianines

Palustris terebralia hemocianinen. Hemocyaninen zijn eiwitten die zuurstof vervoeren in weekdieren en geleedpotigen

Wat zijn hemocianinen?

De Hemocianines Het zijn eiwitten die verantwoordelijk zijn voor het transport van zuurstof in ongewervelde dieren die uitsluitend geleedpotigen en weekdieren bevatten. Hemocyaninen in hemolymfe spelen een analoog papier aan dat van bloedhemoglobine bij vogels en zoogdieren. De efficiëntie ervan als transporter is echter lager.

Omdat hemocianinen eiwitten zijn die koper gebruiken in plaats van ijzer om zuurstof te vangen, nemen ze een blauwe kleur aan wanneer ze worden geoxideerd. Men kan zeggen dat de dieren die het gebruiken blauwe bloeddieren zijn.

Wij, net als andere zoogdieren, zijn we integendeel dat we rode bloeddieren zijn. Om deze functie uit te voeren, vereist elk molecuul van dit metalloproteïne twee koperatomen voor elke complexe zuurstof.

Een ander verschil tussen blauwe en rode bloeddieren is de manier om zuurstof te transporteren. In het eerste is hemocyanine direct aanwezig in de dierhemolymfe. Hemoglobine is daarentegen bedekt met gespecialiseerde cellen die erytrocyten of rode bloedcellen worden genoemd.

Sommige van de hemocianinen behoren tot de bekendste en best bestudeerde eiwitten. Ze hebben een grote structurele diversiteit en hebben bij mensen zeer nuttig gebleken in een breed scala van medische en therapeutische toepassingen bij mensen.

Kenmerken van hemocianinen

- De best gekarakteriseerde hemocyanen zijn die die zijn geïsoleerd van weekdieren. Dit behoren tot de grootste bekende eiwitten, met moleculaire massa's die variëren tussen 3,3 en 13,5 MDA.

- Het zijn enorme holle cilinders van multimere glycoproteïnen, die echter op een oplosbare manier kunnen worden gevonden in de dierhemolymfe.

Kan u van dienst zijn: protonephriden

- Een van de redenen voor hun hoge oplosbaarheid is dat hemocyanen een oppervlak hebben met een zeer hoge negatieve belasting. Ze vormen subeenheden van decakers of multideters tussen 330 en 550 kDa, die ongeveer zeven functionele parochie -eenheden omvatten.

(Een parochiegen is er een die voortkomt uit een genetische duplicatie -gebeurtenis: een parochie -eiwit komt voort uit de vertaling van een paralyz. Afhankelijk van de organisatie van hun functionele domeinen, interageren deze subeenheden met elkaar om dickers, lesgeven en dirteners te vormen).

- Hemocianine van Artropoden, integendeel, is hexamerica. In zijn inheemse toestand kan het worden gevonden als een volledige hexameren veelvouden (van 2 x 6 tot 8 x 6). Elke subeenheid weegt tussen de 70 en 75 kDa.

- Ze zijn structureel en functioneel stabiel in een vrij breed temperaturenbereik (van -20 ° C tot meer dan 90 ° C).

- Afhankelijk van het lichaam kunnen hemocyanen worden gesynthetiseerd in gespecialiseerde organen van het dier. In schaaldieren zijn het hepatopancreas. In andere organismen worden ze gesynthetiseerd in bepaalde cellen, zoals de cyanocyten van de chelves, of de rogocyten van de weekdieren.

Functie

De bekendste functie van hemocyanen heeft te maken met hun deelname aan energiemetabolisme. Hemocyanine maakt aerobe ademhaling mogelijk in een significante meerderheid van ongewervelde dieren.

De belangrijkste bio -energetische reactie bij dieren is ademen. Op cellulair niveau kan ademhaling suikermoleculen op een gecontroleerde manier worden afgebroken, bijvoorbeeld om energie te verkrijgen.

Om dit proces uit te voeren, is een uiteindelijke elektronenacceptor vereist, wat zuurstof is. De eiwitten die verantwoordelijk zijn voor hun opname en transport zijn gevarieerd.

Het kan je van dienst zijn: soja -grip

Velen van hen gebruiken een organisch ringencomplex dat ijzer complexeert om met zuurstof te interageren. Hemoglobine gebruikt bijvoorbeeld een porfyrine (Hemo Group).

Anderen gebruiken, voor hetzelfde doel, metalen zoals koper. In dit geval vormt het metaal tijdelijke complexen met aminozuurresiduen van de actieve plaats van het transportproteïne.

Hoewel veel eiwitten met koper oxidatieve reacties katalyseren, reageren hemocyanen met zuurstof omkeerbaar. Oxidatie wordt geverifieerd in een stap waarin koper van toestand I (kleurloos) naar de staat II wordt geoxideerd (blauw).

Het transporteert zuurstof in de hemolymfe, waarin het 50 tot 90% van het totale eiwit vertegenwoordigt.

Om rekening te houden met de belangrijke fysiologische rol, hoewel met lage efficiëntie hemocyanine kan worden gevonden in concentraties tot 100 mg/ml.

Andere functies

Het opgebouwde bewijs door de jaren heen geeft aan dat hemocianinen andere functies vervullen, afgezien van het optreden als zuurstoftransporters.

Hemocyanines nemen deel aan zowel homeostatische als fysiologische processen. Deze omvatten stomme, hormoontransport, osmoregulatie en eiwitopslag.

Er is daarentegen bewezen dat hemocyanen een fundamentele rol spelen in de aangeboren immuunrespons. Hemocyaninepeptiden en gerelateerde peptiden vertonen antivirale activiteit, evenals fenoloxidase -activiteit.

Deze laatste activiteit, ademhalingsfenoloxidase is gerelateerd aan afweerprocessen tegen pathogenen.

Hemocyaninen functioneren ook als peptide -voorloperseiwitten met antimicrobiële en antischimmelactiviteit. Het is daarentegen bewezen dat sommige hemocyaninen niet -specifieke intrinsieke antivirale activiteit hebben.

Kan u van dienst zijn: intra -specifieke concurrentie: kenmerken, typen en voorbeelden

Deze activiteit is niet cytotoxisch voor het dier zelf. In de strijd tegen andere ziekteverwekkers kunnen hemocyanen worden samengebracht in aanwezigheid van bijvoorbeeld bacteriën en stop infectie.

Het is belangrijk op te merken dat hemocyaninen deelnemen aan de productie van reactieve zuurstofspecies (ROS).

ROS zijn fundamentele moleculen in het functioneren van het immuunsysteem, evenals in pathogenen -reacties in alle eukaryoten.

Toepassingen

- Hemocyaninen zijn sterke immunostimulantia bij zoogdieren. Om deze reden zijn ze gebruikt als hypoallergene transporters van moleculen die niet in staat zijn om een ​​immuunrespons voor zichzelf te wekken (hapteos).

- Ze zijn ook gebruikt als efficiënte hormonen, geneesmiddelen, antibiotica en toxins -transporters.

- Ze hebben getest als potentiële antivirale verbindingen en als metgezellen in chemische kankertherapieën.

- Het heeft bewijs dat hemocyaninen van bepaalde schaaldieren antitumorale activiteit hebben in sommige experimentele systemen voor dieren. Behandelingen tegen kankers die zijn onderworpen aan tests omvatten blaas, eierstok, borst, enz.

- Vanuit structureel en functioneel oogpunt hebben hemocyanen hun eigen kenmerken die hen ideaal maken voor de ontwikkeling van nieuwe biologische nanomaterialen. Bijvoorbeeld bij het genereren van elektrochemische biosensoren met behoorlijk succesvol.

Referenties

1. Abid Ali, S., Abbasi, een. Scorpion Hemocyanin: The Blue Blood. DM Verlag Dr. Müller, Duitsland.
2. Coates, c. J., Nairn, J. Diverse immuunfuncties van hemocyaninen. Ontwikkelings- en vergelijkende immunol.