Hemocianin

Palustris Terebralia Hemocianin. Hemocyanin adalah protein yang mengangkut oksigen dalam moluska dan arthropoda

Apa itu hemocianin?

Itu Hemocianin Mereka adalah protein yang bertanggung jawab atas pengangkutan oksigen dalam invertebrata yang secara eksklusif termasuk arthropoda dan moluska. Hemosianin dalam hemolimf memainkan kertas analog dengan hemoglobin darah pada burung dan mamalia. Namun, efisiensinya sebagai transporter lebih rendah.

Karena hemocianin adalah protein yang menggunakan tembaga alih -alih besi untuk menangkap oksigen, mereka mengadopsi warna biru saat teroksidasi. Dapat dikatakan bahwa hewan yang menggunakannya adalah hewan darah biru.

Kami, seperti mamalia lainnya, sebaliknya, kami adalah hewan darah merah. Untuk menjalankan fungsi ini, setiap molekul metalloprotein ini membutuhkan dua atom tembaga untuk setiap oksigen yang kompleks.

Perbedaan lain antara hewan biru dan darah merah adalah cara untuk mengangkut oksigen. Di yang pertama, hemosianin langsung hadir di hemolimfi hewan. Hemoglobin, sebaliknya, ditutupi oleh sel -sel khusus yang disebut eritrosit atau sel darah merah.

Beberapa hemocianin adalah salah satu protein yang paling terkenal dan paling banyak dipelajari. Mereka memiliki keragaman struktural yang hebat dan telah terbukti sangat berguna dalam berbagai aplikasi medis dan terapeutik pada manusia.

Karakteristik hemocianin

- Hemosianin berkarakter terbaik adalah yang telah diisolasi dari moluska. Ini adalah salah satu protein terbesar yang diketahui, dengan massa molekul yang berkisar antara 3,3 dan 13,5 mda.

- Mereka adalah silinder besar glikoprotein multimerik, yang, bagaimanapun, dapat ditemukan dengan cara yang terlarut dalam hemolimfi hewan.

Dapat melayani Anda: protonephrides

- Salah satu alasan kelarutannya yang tinggi adalah bahwa hemosianin memiliki permukaan dengan beban negatif yang sangat tinggi. Mereka membentuk subunit penghapus atau multideter antara 330 dan 550 kDa, yang terdiri dari sekitar tujuh unit paroki fungsional.

(Gen paroki adalah gen yang muncul dari peristiwa duplikasi genetik: protein paroki muncul dari terjemahan paralyz. Bergantung pada organisasi domain fungsionalnya, subunit -subunit ini berinteraksi satu sama lain untuk membentuk Dickers, Pengajaran dan Tiga Tiga).

- Hemocianin dari artropoda, sebaliknya, adalah hexamerica. Dalam keadaan aslinya dapat ditemukan sebagai kelipatan hexamers seluruh (dari 2 x 6 hingga 8 x 6). Setiap subunit memiliki berat antara 70 dan 75 kDa.

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

- Tergantung pada tubuh, hemosianin dapat disintesis dalam organ khusus hewan. Di krustasea itu hepatopancreas. Pada organisme lain, mereka disintesis dalam sel -sel tertentu, seperti sianosit kerang, atau rogosit moluska.

Fungsi

Fungsi hemosianin yang paling terkenal berkaitan dengan partisipasi mereka dalam metabolisme energi. Hemocyanin memungkinkan respirasi aerobik pada mayoritas invertebrata yang signifikan.

Reaksi bioenergi paling penting pada hewan adalah bernafas. Pada tingkat seluler, pernapasan memungkinkan molekul gula terdegradasi dengan cara yang terkontrol, misalnya, untuk mendapatkan energi.

Untuk melakukan proses ini, diperlukan akseptor elektron akhir, yaitu oksigen. Protein yang bertanggung jawab atas penangkapan dan transportasi mereka bervariasi.

Itu bisa melayani Anda: pegangan kedelai

Banyak dari mereka menggunakan kompleks cincin organik yang mengompleks besi untuk berinteraksi dengan oksigen. Hemoglobin, misalnya, menggunakan porfirin (kelompok hemo).

Orang lain menggunakan, untuk tujuan yang sama, logam seperti tembaga. Dalam hal ini, logam membentuk kompleks sementara dengan residu asam amino dari situs aktif protein konveyor.

Meskipun banyak protein dengan tembaga mengkatalisasi reaksi oksidatif, hemosianin bereaksi dengan oksigen secara terbalik. Oksidasi diverifikasi dalam langkah di mana tembaga melewati dari keadaan I (tidak berwarna) ke keadaan II teroksidasi (biru).

Ini mengangkut oksigen dalam hemolimf, di mana ia mewakili 50 hingga 90% dari total protein.

Untuk memperhitungkan peran fisiologisnya yang penting, meskipun dengan efisiensi rendah, hemosianin dapat ditemukan dalam konsentrasi setinggi 100 mg/mL.

Fungsi lainnya

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

Hemosianin berpartisipasi dalam proses homeostatik dan fisiologis. Ini termasuk bisu, transportasi hormon, osmoregulasi dan penyimpanan protein.

Telah terbukti, di sisi lain, bahwa hemosianin memainkan peran mendasar dalam respons imun bawaan. Peptida hemocyanin, dan peptida terkait, menunjukkan aktivitas antivirus, serta aktivitas fenolooksidase.

Aktivitas terakhir ini, fenoloxidase pernapasan terkait dengan proses pertahanan terhadap patogen.

Hemosianin juga berfungsi sebagai protein prekursor peptida dengan aktivitas antimikroba dan antijamur. Telah terbukti, di sisi lain, bahwa beberapa hemosianin memiliki aktivitas antivirus intrinsik yang tidak spesifik.

Dapat melayani Anda: kompetisi intra -spesifik: karakteristik, jenis dan contoh

Aktivitas ini bukan sitotoksik untuk hewan itu sendiri. Dalam pertarungan melawan patogen lain, hemosianin dapat disatukan di hadapan, misalnya, bakteri dan menghentikan infeksi.

Penting untuk dicatat bahwa hemosianin berpartisipasi dalam produksi spesies oksigen reaktif (ROS).

ROS adalah molekul mendasar dalam fungsi sistem kekebalan tubuh, serta dalam respons patogen di semua eukariota.

Aplikasi

- Hemosianin adalah imunostimulan yang kuat pada mamalia. Untuk alasan ini, mereka telah digunakan sebagai pengangkut molekul hypoallergenic yang tidak dapat membangkitkan respons imun untuk diri mereka sendiri (hapteos).

- Mereka juga telah digunakan sebagai hormon yang efisien, obat -obatan, antibiotik dan transporter racun.

- Mereka telah diuji sebagai senyawa antivirus potensial dan sebagai teman dalam terapi kanker kimia.

- Ini memiliki bukti bahwa hemosianin krustasea tertentu memiliki aktivitas antitumoral dalam beberapa sistem eksperimental hewan. Perawatan terhadap kanker yang telah mengalami tes termasuk kandung kemih, ovarium, payudara, dll.

- Dari sudut pandang struktural dan fungsional, hemosianin memiliki karakteristik mereka sendiri yang membuatnya ideal untuk pengembangan nanomaterial biologis baru. Misalnya, dalam pembuatan biosensor elektrokimia dengan cukup sukses.

Referensi

1. Abid Ali, S., Abbasi, a. Scorpion Hemocyanin: The Blue Blood. DM VERLAG DR. Müller, Jerman.
2. Coates, c. J., Nairn, J. Fungsi kekebalan yang beragam hemosianin. Imunol perkembangan dan komparatif.