Железо связывание с трансферрином

При значениях pH, равных или больших 9,5, выделяются три протона, так что значения р/С протонодонорных групп должны превышать эту величину. В соответствии с этим внутренняя константа связывания железа трансферрином в хелат должна превышать 10 2 возможно, она составляет 10 [56]. [c.343]

Кроме железа и меди, комплексы с которыми хорошо изучены, белок способен связывать и многие другие многовалентные катионы. Цинк, хром, кобальт, марганец, кадмий, никель и галлий образуют комплексы такого же стехиометрического состава, как железо 9, 44, 64, 65]. Связывание хрома, марганца, кобальта и меди также сопровождается связыванием бикарбонат-иона [45]. Еще не исследовалось, участвует ли бикарбонат-ион в связывании других ионов металлов. Индий также способен связываться с трансферрином, однако еще не было показано, те ли же самые специфические центры принимают участие в связывании металла [66]. [c.343]

Влияние структурных модификаций на биологическую активность трансферрина было изучено Корнфельдом [100]. По-видимому, эти исследования можно разделить на исследование влияния модификации на связывание белка с поверхностью клетки ретикулоцита и на исследование последующего специфического поглощения железа клеткой. Ферментативное удаление большинства углеводных связей в трансферрине не вызывает никаких значительных изменений ни в связывании белка, ни в переносе железа. [c.356]

В случае связывания малых молекул часто можно производить систематическую модификацию их структуры, и это позволяет определить, какие их особенности узнаются белком или нуклеиновой кислотой и с какой целью. В качестве простого примера можно привести белок трансферрин, очень прочно связывающий Fe в двух эквивалентных участках. Его сродство ко многим другим известным двухвалентным ионам, например к Са и Mg2 +, значительно ниже. Отсюда следует, что трансферрин — это белок, переносящий железо. [c.33]

Такая формулировка послужила поводом к одному из наиболее интересных и горячих споров в химии и физиологии сидерофилинов. Используя цитрат в качестве агента, конкурирующего за железо с сидерофилинами, и измеряя окраску растворов кональбумина, в которых термодинамическая активность железа изменялась при изменении концентрации цитрата, Вернер и Вебер [42] пришли к заключению, что связывание железа кональбумином осуществляется в две стадии, причем вторая константа устойчивости гораздо больше, чем первая. Шэйд [57], исходя из нетермодинамических наблюдений за скоростью поглощения железа из белка клетками печени, предложил такой же способ освобождения железа из трансферрина. И, наконец, Вудворт [58] на основе измерения кинетики связывания железа получил новые аргументы в пользу двухступенчатого механизма связывания железа кональбумином. Следовательно, до последнего времени преобладало мнение, что все время два атома железа входят и выходят из молекулы сидерофилина, так что стабильные частицы в растворе должны [c.340]

Вся сумма имеющихся в настоящее время данных подтверждает мнение о том, что термодинамические константы, описывающие связывание железа с трансферрином, внутренне идентичны. Повторное изучение методом равновесного диализа связывания железа кональбумином также показало большое сходство в связывании металла этим белком и трансферрином [62]. По-видимому, более ранние данные Вернера и Вебера были получены до достижения равновесия, так как в этих опытах проходило только 18 ч между добавлением железа к раствору апокональбумина и временем наблюдения проведенное позднее исследование зависимости от времени показало, что для достижения истинного равновесия требуется по крайней мере несколько дней [56]. Физиологическое исследование Шэйда не содержало термодинамических измерений и поэтому не противоречит предшествующим результатам. Количественных данных о связывании железа с лактоферрином в настоящее время не имеется. [c.341]

Характеристическая красная и желтая окраски комплексов железа и меди с сидерофилинами не развиваются в отсутствие бикарбоната. Отсюда следует, что этот ион играет главную роль в комплексообразовании металлов с белками [5]. Прямое измерение количества двуокиси углерода, выделяющейся при кислотной денатурации комплексов с железом [42], медью [69], хромом, марганцем и кобальтом [45], подтвердило сделанное ранее предположение Шэйда [5] о том, что на каждый связанный ион металла связывается один бикарбонатный ион. Связывание бикарбоната не является обязательным, и это было продемонстрировано серией исследований связывания металла с трансферрином методом спектроскопии электронного парамагнитного резонанса, которые показали, что специфическое связывание, по крайней мере железа и меди, может происходить и в отсутствие бикарбоната [70]. Образующиеся при этом комплексы были бесцветны и поэтому недетектируемы до появления метода ЭПР. Очевидно, в отсутствие бикарбоната связь железо — белок гораздо слабее, чем в его присутствии, так как при стоянии не содержащего бикарбоната комплекса железа с трансферрином при нейтральных или более высоких значениях pH наблюдается гидролиз железа с образованием нерастворимого гидроксида железа(III). Возможная физиологическая роль этого эффекта будет обсуждена в разделе, посвященном биологическим функциям сидерофилинов. [c.344]

Ионы железа через каналы в белковой оболочке проникают в полость, образуя железное ядро в молекуле ферритина. Избыток железа в ретикулоэндотелиальных клетках печени и селезенки может депонироваться в гемосидерине, который в отличие от ферритина является водонерастворимым железосодержащим комплексом. Часть железа, необходимого для синтеза гема, компенсируется его поступлением с пищей. Перенос железа с током крови к местам депонирования и использования осуществляется водорастворимым белком плазмы крови трансферрином. Он имеет два центра связывания железа, которое в комплексе с белками находится в трехвалентном состоянии, однако при переходе железа от одного белка к другому его валентность каждый раз меняется дважды Fe +, Fe и опять Ре +. В окислительно-восстановительных превращениях железа принимают участие, по-видимому сами белки-переносчи-ки, а также медьсодержащий белок церулоплазмин, присутствующий в сыворотке крови (см. рис. 25.1). Полагают, что изменение валентности железа необходимо для его освобождения из соединения с одним белком и переноса на другой. [c.415]

Кональбумин и лактоферрин изучены в меньшей степени, чем трансферрин. Наиболее точная оценка молекулярной массы кональбумина, определенная по его способности связывать железо, дала значение около 76 000 дальтон [42]. Методом седиментационного равновесия для коровьего лактоферрина получена молекулярная масса 77 100 [29], для лактоферрина человека исследованием связывания железа получено значение 80 000 [43], а методом определения скорости седиментации при ультрацентрифугировании [И] — значения 95 000 [11] и 82 000 [14]. [c.337]

В 1963 г. Мальмстрём с сотр. [56] опубликовал серию работ, в которых изложил результаты тщательно выполненных экспериментов с использовании классического термодинамического метода равновесного диализа, дополненного методом электронного парамагнитного резонанса. Уделяя особое внимание тому, чтобы показать, что равновесие действительно достигается, и обрабатывая свои данные новым методом графического анализа, эти исследователи заключили, что связывание железа трансферрином можно описать, предположив участие в связывании двух эквивалентных невзаимодействующих центров. Если это так, то напрашивается вывод, что трансферрин в растворах не полностью насыщен железом и должны сосуществовать три типа белковых частиц частицы с двумя связанными атомами железа, частицы только с одним связанным атомом и частицы, не содержащие металла [59]. Вернер и Вебер [21] на основании электрофоретических диаграмм, скорее интуитивно, различили три типа молекул в неполностью насыщенных железом растворах кональбумина. Однако они не сопоставили это наблюдение со своими заключениями, сделанными на основании исследования равновесия. Позднее это предположение было детально подтверждено для трансферрина с помощью фронтального электрофореза методом движущейся границы [59], а окончательно для кональбумина методом изоэлектрического фокусирования [60]. Было высказано предположение, что частицы, обладающие промежуточной подвижностью при электрофорезе и в опытах по изоэлектрическому фокусированию, могут представлять собой димер апопротеина и белка, насыщенного железом [61]. Однако позднее было доказано, что это предположение несостоятельно [41]. [c.341]

Необычная способность металлсвязывающего центра трансферрина связывать и ионы меди, и ионы железа заслуживает обсуждения. При связывании меди окружение иона металла приобретает симметрию, очень близкую к аксиальной [76]. Небольшое отклонение от аксиальности явственно вытекающее из спектров ЭПР, снятых при 35° С, согласуется с оптической активностью, наблюдаемой Наги и Лерером [78]. В отличие от этого спектры ЭПР [55] и оптическая активность комплекса железа свидетельствуют о гораздо более низкой симметрии металлсвязывающего центра. По-видимому, лиганды, предоставляемые белком, обладают очень большой гибкостью, и этим объясняется легкая приспособляемость этого центра к иону металла. [c.348]

Истинный молекулярный вес трансферрина, по-видимому, меньше 90 ООО — величины, которая была принята до недавнего времени. Изучая связывание железа, Джандл и Катц [26] определили величину молекулярного веса трансферрина, равную 86 ООО. Аллертон [42], используя метод седиментационного равновесия, получил молекулярный вес 82 700, а Хейзен [c.122]

Трансферрин представляет собой гликопротеин плазмы крови. Он имеет два центра связывания железа железо в составе трансферрина находится в трехвалентном состоянии в форме Ре СО . Трансферрин, содержаш ий железо, эндоцитируется клетками при участии мембранных рецепторов. Главная функция трансферрина — перенос железа с током крови к местам депонирования и использования. Содержание трансферрина в плазме крови равно примерно 0,4 г/дл. [c.492]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология