ヘモシアニンの特徴と機能



の ヘモシアニン 節足動物や軟体動物を含む、無脊椎動物の液相での酸素輸送を担うタンパク質です。血リンパ中のヘモシアニンは、鳥や哺乳動物の血中ヘモグロビンに似た役割を果たします。しかしながら、輸送体としてのその効率は低い.

ヘモシアニンは鉄の代わりに銅を使用して酸素を捕捉するタンパク質であるため、酸化されると青色になります。それを使う動物は青い血の動物だと言えます.

それどころか、私たちは他の哺乳類と同じように赤血動物です。この機能を実行するために、この金属タンパク質の各分子は、錯化した各酸素につき２つの銅原子を必要とする。.

青い血と赤い血の動物のもう一つの違いは酸素の運搬方法です。前者では、ヘモシアニンは動物の血リンパに直接存在します。一方、ヘモグロビンは、赤血球と呼ばれる特殊な細胞によって運ばれます。.

いくつかのヘモシアニンは、最もよく知られ、最も研究されているタンパク質の一つです。それらは広い構造的多様性を示し、そしてヒトにおける広範囲の医学的および治療的用途において非常に有用であることが証明されている。.

索引

  • 1一般的な特徴
  • 2つの機能
    • 2.1その他の機能
  • 3つの用途
  • 4参考文献

一般的な特徴

最もよく特徴付けられているヘモシアニンは、軟体動物から単離されたものです。これらは、知られている最大のタンパク質の1つで、分子量は3.3〜13.5MDaの範囲です。.

軟体動物のヘモシアニンは、多量体糖タンパク質の巨大な中空シリンダーですが、動物の血リンパに可溶性であることがわかります。.

その高い溶解度の理由の一つは、ヘモシアニンが非常に高い負電荷を持つ表面を持つことです。それらは、7つのパラロジカル機能単位を含む、330〜550 kDaの間の10量体またはマルチデカメロのサブユニットを形成する。.

パラロジック遺伝子は、遺伝的重複の事象から生じるものである。パラロジックタンパク質は、パラロジック遺伝子の翻訳から生じる。それらの機能ドメインの構成に応じて、これらのサブユニットは互いに相互作用して、デカマー、ジデカメロおよびトリデカメロを形成する。.

一方、節足動物のヘモシアニンは六量体です。その本来の状態では、それは6の倍数の整数（2 x 6から8 x 6まで）として見つけることができます。各サブユニットの重量は70〜75 kDaです.

ヘモシアニンのもう一つの優れた特徴は、それらがかなり広い温度範囲（-20℃から90℃以上）にわたって構造的および機能的に安定であるということです。.

生物に応じて、ヘモシアニンは動物の特殊な器官で合成することができます。甲殻類では肝膵臓です。他の生物では、それらは特定の細胞、例えばキセラートのシアノサイト、または軟体動物の卵母細胞のように合成されます。.

機能

ヘモシアニンの最もよく知られている機能は、エネルギー代謝への参加と関係があります。ヘモシアニンは無脊椎動物の大多数において好気的呼吸を可能にする.

動物における最も重要な生体エネルギー反応は呼吸です。細胞レベルでは、呼吸は、例えばエネルギーを得るために、制御された連続的な方法で糖分子を分解することを可能にする。.

この過程を実行するためには、電子の最終的な受容体が必要であり、それはあらゆる目的のために、アントノーマによって酸素である。その捕獲と輸送に関与するタンパク質は様々です.

それらの多くは、酸素と相互作用することができるように鉄と錯体を形成する有機環の錯体を使用する。例えばヘモグロビンはポルフィリン（ヘム基）を使用します.

同じ目的で銅などの金属を使用する人もいます。この場合、金属は、担体タンパク質の活性部位からのアミノ酸残基と一時的な錯体を形成する。.

多くの銅タンパク質は酸化反応を触媒するが、ヘモシアニンは酸素と可逆的に反応する。酸化は、銅が状態I（無色）から状態II（酸化）に変化する段階で確認されます。.

それは血リンパ中の酸素を運びます。そして、それはそれが全タンパク質の50〜90％以上を表します。その重要な生理学的役割を説明するために、低い効率ではあるが、ヘモシアニンは100 mg / mLもの高い濃度で見出すことができる。.

その他の機能

何年にもわたって蓄積された証拠は、ヘモシアニンが酸素輸送体として作用すること以外に他の機能を果たすことを示している。ヘモシアニンは恒常的および生理学的プロセスの両方に関与しています。これらには、脱皮、ホルモンの輸送、浸透圧調節、およびタンパク質の貯蔵が含まれます。.

一方、ヘモシアニンは先天性免疫反応において基本的な役割を果たすことが証明されています。ヘモシアニンペプチド、および関連ペプチドは、抗ウイルス活性、ならびにフェノールオキシダーゼ活性を示す。この最後の活動、呼吸器フェノールオキシダーゼは、病原体に対する防御プロセスに関連しています.

ヘモシアニンはまた、抗菌活性および抗真菌活性を有するペプチド前駆体タンパク質としても機能する。他方、いくつかのヘモシアニンは非特異的な固有の抗ウイルス活性を有することがわかった。.

この活性は動物自身にとって細胞毒性ではありません。他の病原体との闘いでは、ヘモシアニンはバクテリアなどの存在下で凝集し感染を阻止する.

ヘモシアニンが活性酸素種（ROS）の生成に関与していることに注意することも重要です。 ＲＯＳは、免疫系の機能、ならびに全ての真核生物における病原体に対する応答における基本的な分子である。.

用途

ヘモシアニンは哺乳動物において強力な免疫刺激剤です。このため、それらはそれ自身では免疫反応を起こすことができない分子の低アレルギー性輸送体として使用されてきた（ハプテン）。.

一方で、それらはホルモン、薬、抗生物質および毒素の効率的な輸送体としても使用されてきました。それらはまた潜在的な抗ウイルス化合物としてそして癌に対する化学療法の仲間としてテストされました.

最後に、ある種の甲殻類のヘモシアニンがいくつかの実験動物系において抗腫瘍活性を示すという証拠があります。テストされているがんの治療法には、膀胱、卵巣、乳房などがあります。.

構造的および機能的観点から、ヘモシアニンはそれらを新しい生物学的ナノ材料の開発に理想的にするそれら自身の特徴を有する。それらは、例えば、かなりの成功を収めて電気化学バイオセンサーの生成に使用されてきた。.

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