Hemocianin

Palustris terebralia hemocianin. Hemocyanin adalah protein yang mengangkut oksigen dalam moluska dan arthropod

Apa itu hemocianin?

The Hemocianin Mereka adalah protein yang bertanggungjawab untuk pengangkutan oksigen dalam invertebrata yang secara eksklusif termasuk arthropods dan moluska. Hemocyanin dalam hemolymph memainkan kertas analog dengan hemoglobin darah pada burung dan mamalia. Walau bagaimanapun, kecekapannya sebagai pengangkut lebih rendah.

Oleh kerana hemocianin adalah protein yang menggunakan tembaga dan bukannya besi untuk menangkap oksigen, mereka mengamalkan warna biru apabila teroksida. Boleh dikatakan bahawa haiwan yang menggunakannya adalah haiwan darah biru.

Kami, seperti mamalia lain, sebaliknya, kami adalah haiwan darah merah. Untuk melaksanakan fungsi ini, setiap molekul metalloprotein ini memerlukan dua atom tembaga untuk setiap oksigen kompleks.

Perbezaan lain antara haiwan darah biru dan merah adalah cara untuk mengangkut oksigen. Pada bekas, hemocyanin secara langsung hadir di hemolymph haiwan. Hemoglobin, sebaliknya, dilindungi oleh sel -sel khusus yang dipanggil erythrocytes atau sel darah merah.

Beberapa hemocianin adalah antara protein yang paling terkenal dan paling terkenal. Mereka mempunyai kepelbagaian struktur yang hebat dan telah terbukti sangat berguna dalam pelbagai aplikasi perubatan dan terapeutik pada manusia.

Ciri -ciri Hemocianin

- Hemocyanin yang terbaik adalah yang telah diasingkan dari moluska. Ini adalah antara protein terbesar yang diketahui, dengan massa molekul yang berkisar antara 3.3 dan 13.5 MDA.

- Mereka adalah silinder berongga besar glikoprotein multimerik, yang, bagaimanapun, boleh didapati dengan cara yang larut dalam hemolymph haiwan.

Boleh melayani anda: protonephrides

- Salah satu sebab kelarutan yang tinggi ialah hemocyanin mempunyai permukaan dengan beban negatif yang sangat tinggi. Mereka membentuk subunit decaker atau multideter antara 330 dan 550 kDa, yang terdiri daripada tujuh unit paroki berfungsi.

(Gen paroki adalah salah satu yang timbul dari peristiwa duplikasi genetik: protein paroki timbul dari terjemahan paralyz. Bergantung pada organisasi domain berfungsi mereka, subunit ini berinteraksi antara satu sama lain untuk membentuk Dickers, Pengajaran dan Thirteners).

- Hemocianin artropod, sebaliknya, adalah hexamerica. Dalam keadaan asalnya, ia dapat dijumpai sebagai gandaan hexamers keseluruhan (dari 2 x 6 hingga 8 x 6). Setiap subunit berat antara 70 dan 75 kDa.

- Mereka berstruktur dan stabil secara stabil dalam julat suhu yang cukup luas (dari -20 ° C hingga lebih dari 90 ° C).

- Bergantung pada badan, hemocyanin boleh disintesis dalam organ khusus haiwan. Di krustasea ia adalah hepatopancreas. Dalam organisma lain, mereka disintesis dalam sel -sel tertentu, seperti cyanocytes chelves, atau rogocytes moluska.

Fungsi

Fungsi hemocyanin yang paling terkenal mempunyai kaitan dengan penyertaan mereka dalam metabolisme tenaga. Hemocyanin menjadikan pernafasan aerobik mungkin dalam majoriti invertebrata yang signifikan.

Tindak balas bioenergetik yang paling penting pada haiwan adalah bernafas. Di peringkat selular, pernafasan membolehkan molekul gula dihina secara terkawal, sebagai contoh, untuk mendapatkan tenaga.

Untuk menjalankan proses ini, penerima elektron akhir diperlukan, iaitu oksigen. Protein yang bertanggungjawab untuk penangkapan dan pengangkutan mereka berbeza -beza.

Ia dapat melayani anda: cengkaman kacang soya

Ramai di antara mereka menggunakan kompleks cincin organik yang kompleks besi untuk berinteraksi dengan oksigen. Hemoglobin, sebagai contoh, menggunakan porphyrin (kumpulan hemo).

Yang lain menggunakan, untuk tujuan yang sama, logam seperti tembaga. Dalam kes ini, logam membentuk kompleks sementara dengan sisa asid amino tapak aktif protein penghantar.

Walaupun banyak protein dengan tembaga memangkinkan tindak balas oksidatif, hemocyanin bertindak balas dengan oksigen. Pengoksidaan disahkan dalam satu langkah di mana tembaga berlalu dari keadaan I (tidak berwarna) ke keadaan II teroksida (biru).

Ia mengangkut oksigen dalam hemolymph, di mana ia mewakili 50 hingga 90% daripada jumlah protein.

Untuk mengambil kira peranan fisiologi yang penting, walaupun dengan kecekapan yang rendah, hemocyanin boleh didapati dalam kepekatan setinggi 100 mg/ml.

Fungsi lain

Bukti terkumpul selama bertahun -tahun menunjukkan bahawa hemocianin memenuhi fungsi lain, selain bertindak sebagai pengangkut oksigen.

Hemocyanin mengambil bahagian dalam proses homeostatik dan fisiologi. Ini termasuk bisu, pengangkutan hormon, osmoregulation dan penyimpanan protein.

Sebaliknya, ia telah terbukti, bahawa hemocyanin memainkan peranan penting dalam tindak balas imun semula jadi. Peptida hemocyanin, dan peptida yang berkaitan, menunjukkan aktiviti antiviral, serta aktiviti phenoloxidase.

Aktiviti terakhir ini, fenoloksidase pernafasan berkaitan dengan proses pertahanan terhadap patogen.

Hemocyanin juga berfungsi sebagai protein prekursor peptida dengan aktiviti antimikrob dan antikulat. Sebaliknya, beberapa hemocyanin mempunyai aktiviti antivirus intrinsik yang tidak spesifik.

Boleh melayani anda: Persaingan khusus: ciri, jenis dan contoh

Aktiviti ini tidak sitotoksik untuk haiwan itu sendiri. Dalam perjuangan menentang patogen lain, hemocyanin boleh dibawa bersama di hadapan, sebagai contoh, bakteria dan menghentikan jangkitan.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa hemocyanin mengambil bahagian dalam pengeluaran spesies oksigen reaktif (ROS).

ROS adalah molekul asas dalam fungsi sistem imun, serta dalam respons patogen dalam semua eukariota.

Aplikasi

- Hemocyanin adalah immunostimulants yang kuat dalam mamalia. Atas sebab ini, mereka telah digunakan sebagai pengangkut molekul hypoallergenic yang tidak dapat membangkitkan tindak balas imun untuk diri mereka sendiri (hapteos).

- Mereka juga telah digunakan sebagai hormon yang cekap, ubat, antibiotik dan pengangkut toksin.

- Mereka telah diuji sebagai sebatian antivirus yang berpotensi dan sebagai sahabat dalam terapi kanser kimia.

- Ia mempunyai bukti bahawa hemocyanin dari krustasea tertentu mempunyai aktiviti antitumoral dalam beberapa sistem eksperimen haiwan. Rawatan terhadap kanser yang telah tertakluk kepada ujian termasuk pundi kencing, ovari, payudara, dll.

- Dari sudut pandangan struktur dan fungsi, hemocyanin mempunyai ciri -ciri mereka sendiri yang menjadikannya sesuai untuk pembangunan nanomaterials biologi baru. Contohnya, dalam penjanaan biosensor elektrokimia dengan cukup berjaya.

Rujukan

1. Abid Ali, s., Abbasi, a. Scorpion Hemocyanin: Darah Biru. DM Verlag DR. Müller, Jerman.
2. Coates, c. J., Nairn, j. Fungsi imun yang pelbagai terhadap hemocyanin. Imunol perkembangan dan perbandingan.