Меню сайта

Последние новости

Причина отравления вод океана.

Американские ученые из штата Мичиган полагают, что в качестве главной причины отравления вод Мирового океана ртутью являются бактерии.

Секрет выживания лягушек.

Американским ученым удалось выяснить, как лягушкам удается продолжать жить даже после глубокой заморозки.

Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.




Клеточный гомеостаз железа
Материалы по биологии и химии / Исследование системы гомеостаза железа и развития окислительного стресса методами математического моделирования / Клеточный гомеостаз железа
Страница 2

Потребление клетками железа из комплекса с трансферрином может также осуществляться посредством рецептора второго типа - TfR2. В то время как известно, что TfR1-зависимый транспорт железа является основным путем доставки его в клетку, роль TfR2 до сих пор изучена слабо. Несмотря на большую гомологию этих рецепторов, TfR2 значительно отличается по своим свойствам и функциям от TfR1. В то время как TfR1 экспрессируется почти во всех тканях организма, экспрессия TfR2 тканеспецифична и происходит в основном в печени и в меньшей степени в селезенке, легких, мышцах и предстательной железе. В отличие от TfR1, рецептор второго типа локализуется на поверхности мембраны не в ямках, окаймленных клатрином, а в кавеолах, образуемых белком кавеолином. Что, по-видимому, и приводит к различиям во внутриклеточной локализации этих рецепторов [8]. TfR2 характеризуется меньшим сродством и меньшей специфичностью по отношению к различным формам трансферрина [11]. Также было показано, что этот путь транспорта не насышается трансферрином, по крайней мере, вплоть до концентрации трансферрина в 2 µM [12]. Недавно было обнаружено, что холотрансферрин стабилизирует TfR2, предотвращая его попадание в лизосомы, где он деградирует. Это привело к формированию гипотезы о том, что рецептор второго типа может играть роль сенсора железа в плазме крови [13, 14, 15]. Более подробно этот процесс будет рассмотрен в разделе 2.2. "Системный гомеостаз железа".

Хотя трансферрин-зависимое потребление железа превалирует в нормальном состоянии, при патологиях, сопровождающихся увеличением концентрации железа, не связанного с трансферрином, возможен другой, трансферрин-независимый путь. Как уже упоминалось выше, железо, не связанное с трансферрином, в плазме крови связано с низкой аффиностью с лигандами различной природы [2,3]. Некоторые клетки, к примеру, гепатоциты, способны получать железо из этих комплексов. Вне зависимости от формы железа, не связанного с трансферрином, на первом этапе происходит связывание с поверхностью клетки, где железо диссоциирует из комплекса с лигандом. Далее может происходить восстановление железа посредством неизвестной на данный момент гипотетической редуктазы. Считается, что доставка восстановленного железа в клетку осуществляется посредством транспортера, природа которого на данный момент не известна, но наиболее вероятными кандидатами являются белки DMT1, ZIP14 и кальциевые каналы [5].

Хранение железа в клетках

Основным местом запасания железа в организме являются клетки печени - гепатоциты. Макрофаги печени, селезенки и костного мозга также депонируют некоторую, но гораздо меньшую часть железа, полученного из фагоцитируемых ими эритроцитов. Большая часть железа печени находится в комплексе с белком ферритином или гемосидерином (примерно 80%), 5% ассоциировано с трансферрином, 2% - с гемом, а оставшаяся часть находится в лабильном пуле железа.

Железо, поступившее в клетку, попадает во внутриклеточный лабильный пул железа, откуда может образовывать комплекс с ферритином, гемом, другими железосодержащими белками или экспортироваться из клетки. железо стресс окислительный гомеостаз

Ферритин - гидрофильная молекула, состоящая из 24 субъединиц, формирующих полую сферу. Внутри этой сферы может разместиться до 4500 атомов железа. Субъединицы ферритина могут быть двух типов: тяжелые и легкие. Соотношение тяжелых и легких субъединиц варьируется в зависимости от типа клеток и физиологического статуса. Тяжелая субъединица ферритина обладает ферроредуктазной активностью. Синтез ферритина индуцируется при высоком уровне внутриклеточного железа и подавляется при нехватке железа. Эта регуляция опосредуется IRE-IRP системой, которая будет описана ниже. Также, синтез ферритина регулируется на уровне транскрипции цитокинами, такими как интерферон-γ, интерлейкин 1 и интерлейкин 6. Деградация ферритина и, следовательно, высвобождение железа, помогает мобилизовать железо для нужд клетки. О деградации ферритина известно немного, но в этот процесс вовлечены как протеосомный, так и лизосомный аппарат клетки.

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Самоорганизация в синергетике
Введение   Синергетика - новое направление междисциплинарных исследований, использующее нелинейное мышление для выявления общих закономерностей самоорганизации, становления устойч ...

Асептика в биотехнологии
Введение Биотехнологические процессы в основном проводят в асептических условиях. Асептика - это комплекс мероприятий, направленных на предотвращение попадания в среду посторонних вещ ...

Нанотехнология
Введение Нанотехнология - междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследо ...