שתף:
המאוקינינים מאפיינים ופונקציות
ה המוקינינים הם חלבונים האחראים על הובלת החמצן בשלב נוזלי חסרי חוליות הכוללים, אך ורק, arthropods ורכיכות. Hemocyanins ב hemolymph לשחק תפקיד מקביל דם המוגלובין ציפורים ויונקים. עם זאת, היעילות שלו כמו טרנספורטר הוא נמוך יותר.
מאז hemocyanins הם חלבונים המשתמשים נחושת מלכודת חמצן במקום ברזל, הם לוקחים על צבע כחול כאשר מחומצן. ניתן לומר כי בעלי החיים שמשתמשים בו הם בעלי חיים כחולים.
אנחנו, כמו יונקים אחרים, להיפך, הם בעלי חיים אדומים. כדי לבצע את הפונקציה הזו, כל מולקולה של metalloprotein זה דורש שני אטומי נחושת עבור כל חמצן מורכבים.
הבדל נוסף בין דם כחול וחיות דם אדומות הוא כיצד להעביר חמצן. ב לשעבר, המוקינין נוכחים ישירות בהמולימף של החיה. המוגלובין, לעומת זאת, מתבצע על ידי תאים מיוחדים הנקראים אריתרוציטים.
חלק מהמוציאנינים הם בין החלבונים הידועים והכי טובים. הם מציגים מגוון מבניים רחב הוכיחו להיות מאוד שימושי במגוון רחב של יישומים רפואיים וטיפוליים בבני אדם.
אינדקס
- 1 מאפיינים כלליים
- 2 פונקציות
- 2.1 פונקציות אחרות
- 3 שימושים
- 4 הפניות
מאפיינים כלליים
המאוקינינים המאופיינים ביותר הם אלה שהיו מבודדים מרכיכות. אלה הם בין החלבונים הגדולים הידועה, עם המונים המולקולריים הנעים בין 3.3 ל 13.5 MDA.
רכיכות ההמוציאנינים הן צילינדרים חלולים ענקיים של גליקופרוטאינים רב-ממדיים אשר, עם זאת, ניתן למצוא מסיסים בהמולימף של החיה.
אחת הסיבות מסיסות גבוהה שלה היא כי hemocyanins יש משטח עם מטען שלילי גבוה מאוד. הם מהווים יחידות משנה של decamers או multidecameros בין 330 ל 550 kDa, אשר מהווים שבעה יחידות תפקודית paralogical.
גן פרלוגי הוא אחד הנובע מאירוע של שכפול גנטי: חלבון פרלוגי נובע מתרגום של גן פרלוגי. בהתאם לארגון של תחומים פונקציונליים שלהם, יחידות משנה אלה אינטראקציה זה עם זה כדי ליצור decamers, didecameros ו tridecameros.
הממוציאנין של פרוקי רגליים, לעומת זאת, הוא hexameric. במדינת מולדתו ניתן למצוא אותה כחלק בלתי נפרד מכפולות של משושים (מ -2 x 6 עד 8 x 6). כל יחידת משנה שוקלת בין 70 ל 75 kDa.
מאפיין בולט נוסף של המוקינינים הוא שהם יציבים מבנית ופונקציונלית על פני טווח טמפרטורות רחב למדי (מ -20 מעלות צלזיוס עד 90 מעלות צלסיוס).
בהתאם האורגניזם, hemocyanins יכול להיות מסונתז באיברים מיוחדים של החיה. ב סרטנים זה hepatopancreas. באורגניזמים אחרים, הם מסונתזים בתאים מסוימים, כגון הציאנוציטים של הצליצריטים, או של רוגוציטים של רכיכות.
פונקציות
הפונקציה הידועה ביותר של המוקינינים קשורה להשתתפותם בחילוף החומרים באנרגיה. Hemocyanin עושה הנשימה Aerobic אפשרי ברוב משמעותי של חסרי חוליות.
התגובה הביו-אנרגטית החשובה ביותר בחיות נושמת. ברמה התאית, הנשימה מאפשרת השפלה של מולקולות הסוכר באופן מבוקר ורציף, לדוגמה, כדי להשיג אנרגיה.
כדי לבצע תהליך זה, נדרש acceptor הסופי של אלקטרונים, אשר לכל מטרה היא, על ידי אנטונומיה, חמצן. החלבונים האחראים ללכידה ולהובלה הם מגוונים.
רבים מהם משתמשים במכלול של טבעות אורגניות כי complexes ברזל כדי להיות מסוגל לתקשר עם חמצן. המוגלובין, למשל, משתמש בפורפירין (קבוצת ההמה).
אחרים משתמשים במתכות כגון נחושת לאותה מטרה. במקרה זה, המתכת צורות מתחמי זמני עם שאריות חומצות אמינו מן האתר הפעיל של החלבון המוביל.
למרות שחלבוני נחושת רבים מזרזים תגובות חמצוניות, המוקינינים מגיבים עם חמצן הפיך. חמצון מאומת בשלב שבו נחושת עובר ממצב אני (חסר צבע) למצב השני חמצון (כחול).
זה transports חמצן hemolymph, שבו הוא מייצג 50 ליותר מ 90% של החלבון הכולל. כדי להסביר את התפקיד הפיזיולוגי החשוב שלה, למרות יעילות נמוכה, hemocyanin ניתן למצוא בריכוזים גבוהים כמו 100 מ"ג / מ"ל.
פונקציות אחרות
הראיות שנצברו במהלך השנים עולה כי המוקינינים למלא פונקציות אחרות מלבד מתנהג כמו מובילי חמצן. Hemocyanins להשתתף בשני תהליכים הומיאוסטטיים ופיזיולוגיים. אלה כוללים זריקה, הובלה של הורמונים, osmoregulation ואחסון של חלבונים.
הוכח, לעומת זאת, כי המוקינינים ממלאים תפקיד בסיסי בתגובת החיסון המולדת. פפטידים ההמוציאנין, פפטידים קשורים, להראות פעילות אנטי ויראלית, כמו גם פעילות phenoloxidase. פעילות אחרונה זו, פנולוקסידאז נשימתי, קשורה לתהליכי הגנה נגד פתוגנים.
Hemocyanins גם לתפקד כמו חלבונים מבשר פפטיד עם פעילות מיקרוביאלית ו antifungal. נמצא, לעומת זאת, כי כמה hemocyanins יש ספציפי ספציפי פעילות אנטי ויראלית.
פעילות זו אינה ציטוטוקסית עבור החיה עצמה. במאבק נגד פתוגנים אחרים, hemocyanins יכול agglutinate בנוכחות, למשל, חיידקים לעצור את ההדבקה.
כמו כן חשוב לציין כי hemocyanins מעורבים בייצור של מינים חמצן תגובתי (ROS). ROS הם מולקולות היסוד בתפקוד של המערכת החיסונית, כמו גם את התגובות פתוגנים בכל eukaryotes.
שימושים
Hemocyanins הם immunostimulants חזקה יונקים. מסיבה זו, הם שימשו מובילים היפואלרגניים של מולקולות שאינן מסוגלות לעורר תגובה חיסונית בפני עצמן (haptens).
מאידך גיסא, הם שימשו גם כמובילי הורמונים, תרופות, אנטיביוטיקה ורעלנים. הם נבדקו גם כתרכובות אנטי-ויראליות פוטנציאליות וכחברים בטיפולים כימיים נגד סרטן.
לבסוף, יש ראיות כי המוקינינים של סרטנים מסוימים התערוכה פעילות נוגדנים בכמה מערכות ניסוי בבעלי חיים. טיפולים לסרטן שנבדקו כוללים שלפוחית השתן, השחלות, השד וכו '..
מנקודת מבט מבנית ופונקציונלית, hemocyanins יש מאפיינים משלהם שהופכים אותם אידיאליים לפיתוח של ננו ביולוגי חדש. הם שימשו, למשל, את הדור של biocensors אלקטרוכימי עם הצלחה ניכרת.
הפניות
- עביד עלי, ס, עבאסי, א (011) עקרב המוקינין: הדם הכחול. DM Verlag Dr. Müller, גרמניה.
- Coates, C.J, Nairn, J. (2014) פונקציות החיסון מגוונות של המוקינינים. אימונולוגיה התפתחותית והשוואתית, 45: 43-55.
- Kato, S., Matsui, T., Gatsogiannis, C., Tanaka, Y. (2018) הממוסקאין המוקיאנין: מבנה, אבולוציה ופיזיולוגיה. ביקורות ביופיזיים, 10: 191-202.
- Metzler, D. (2012) ביוכימיה: התגובות הכימיות של תאים חיים. אלסבייר, ניו יורק, ארה"ב.
- יאנג, פ, אתה, ג ', לי, פ., פיי, ג' יי, פנג, ב, הוא, X. ג 'ואו, ג' יי (2013) אלקטרוכימי biosensing פלטפורמה המבוססת על hemocyanin- [מוגן בדוא"ל] NP- פחמן שחור שחור היברידי ננו מרוכבים הסרט. שיטות אנליטיות, 5: 3168-3171.
- זאנג'אני, נ 'ט, סאקסנה, מ.מ., דח'אני, פ, קנינגהאם, א.ל. (2018) מן האוקיינוס אל המיטה: הפוטנציאל הטיפולי של המוקיאנים הממוסקנים. הכימיה הרפואית הנוכחית, 25: 2292-2303.