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 3

Гемосидерин - нерастворимая в воде молекула, присутствующая в лизосомах, и, по-видимому, являющаяся промежуточным продуктом деградации ферритина. Железо, хранящееся в комплексе с гемосидерином, гораздо менее доступно и менее эффективно в продукции свободных радикалов, чем в комплексе с ферритином.

Экспорт железа из клетки

Некоторые клетки млекопитающих, такие как энтероциты двенадцатиперстной кишки, макрофаги, гепатоциты и клетки центральной нервной системы обладают системой контроля экспорта железа. На данный момент в литературе известен только один экспортер железа - белок ферропортин. Этот транспортер переносит железо через клеточную мембрану в восстановленной форме. В плазме крови железо окисляется различными феррооксидазами прежде чем свяжется с трансферрином. Чаще всего в роли оксидазы выступает церулоплазмин, в случае энтероцитов - гефестин, а в случае астроцитов - гликозилфосфатидилинозитольная форма церулоплазмина, непосредственно взаимодействующая с ферропортином.

Регуляция клеточного гомеостаза железа

Система белков, участвующих в клеточном гомеостазе железа, регулируется на нескольких уровнях: транскрипции генов, стабильности мРНК, трансляции мРНК и посттрансляционной модификации белков.

Посттранскрипционный уровень регуляции наиболее хорошо изучен. Многие мРНК, кодирующие белки, вовлеченные в поддержание гомеостаза железа, содержат в нетранслируемой части последовательности IRE (iron-responsive element).

IRE - консервативные последовательности, образующие шпильки, с которыми взаимодействуют специальные регуляторные белки IRPs (iron regulatory proteins). IRE последовательности располагаются в 5’-нетранслируемых регионах (5’-UTR) мРНК таких белков как тяжелая и лёгкая субъединицы ферритина, ферропортин (FPN), ALAS-E (5-aminolevulinic acid synthase) и митохондриальная аконитаза. Образование IRE/IRP комплекса на 5’-UTR приводит к ингибированию ранних этапов трансляции. IRE также встречаются в 3’-нетранслируемой области (3’-UTR) мРНК таких белков как рецептор трансферрина первого типа (TfR1) и DMT1. Образование IRE/IRP комплекса на 3’-UTR приводит стабилизации мРНК [16, 17].

Всего на данный момент описаны два вида IRP белков: IRP1 и IRP2, которые являются ключевыми сенсорами цитоплазматического железа. При недостатке железа в клетке IRP связываются с IRE, ингибируя трансляцию с участием мРНК, содержащих IRE в 5’-UTR, и стабилизируя мРНК, содержащие IRE в 3’-UTR. Регуляция активности связывания IRP c IRE различна для IRP1 и IRP2. При недостатке железа в клетке IRP1 связывается с IRE с высокой аффиностью, а при повышении уровня железа в IRP1 собирается кластер 4Fe-4S, что приводит к утрате высокой аффинности и приобретению аконитазной активности. Повышение уровня активных форм кислорода приводит к разборке 4Fe-4S кластера, а, следовательно, к включению IRE-связывающей активности IRP1. Фосфорилирование IRP1 регулирует его активность, что является железо-независимым путем контроля [18, 16].

Несмотря на высокую гомологию IRP белков, IRP2 не проявляет аконитазной активности и не способен связывать 4Fe-4S кластер. Активность IRP2 регулируется на посттрансляционном уровне. В отличие от IRP1, IRP2 содержит определенную N-концевую последовательность, являющуюся сенсором железа. Три из пяти цистеинов этой последовательности координируют ион железа, а один из них способен окисляться, формируя дигидроцистеин, что приводит к убиквитинированию и последующей деградации с участием протеосом. N-концевая последовательность может связываться с гемом, индуцируя кислород-зависимое окисление и последующую деградацию IRP2 [19]. Активность IRP2 также регулируется фосфорилированием, что приводит к повышению аффинности связывания с IRE [18, 16].

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Онтогенез черепно-мозговых нервов человека
ВВЕДЕНИЕ Онтогенез - это индивидуальное развитие организма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. ...

Возбудитель стахиботриотоксикоза
Введение Проблема микотоксинов и микотоксикозов животных в настоящее время стала не только экономически, но и социально значимой. Были произведены исследования по выявлению грибов, о ...

Происхождение жизни на Земле
Введение Проблема происхождения и эволюции жизни относится к наиболее интересным и в то же время наименее исследованным вопросам, связанным с философией и религией. Практически на про ...