Трансферрин — белок плазмы крови, который осуществляет транспорт ионов железа. Трансферрин представляет собой гликозилированый белок, который прочно, но обратимо связывает ионы железа. С трансферрином связано около 0,1 % всех ионов железа в организме (что составляет порядка 4 мг), однако ионы железа, связанные с трансферрином, представляют огромное значение для метаболизма. Трансферрин имеет молекулярную массу около 80 кДа и имеет два места связывания Fe3+. Сродство трансферрина очень высокое (1023 M−1 при pH 7,4), но оно прогрессивно снижается с понижением pH ниже нейтральной точки. Когда трансферрин не связан с железом, он представляет собой апопротеин.
| Трансферрин | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | beta-1 metal-binding globulinepididymis secretory sperm binding protein Li 71pTFsiderophilinserotransferrin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние ID | GeneCards: [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Информация в Викиданных | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Механизм транспорта
правитьКогда трансферрин связан с ионами железа, трансферриновый рецептор на поверхности клетки (например, предшественников эритроцитов в красном костном мозге) присоединяется к нему и, как следствие, проникает в клетку в пузырьке окаймлённом клатрином. Затем pH внутри пузырька понижается до 4-5 из-за работы протонных ионных насосов, превращая пузырёк в эндосому. При такой кислотности афинность трансферрина падает до 20-30% от начальной в крови (pH около 7,3), и ионы железа высвобождаются в энодосому. Рецептор перемещается обратно на поверхность клетки, снова готовый связывать трансферрин, вместе с ним трансферрин высвобождается обратно в кровь. Каждая молекула трансферрина может переносить сразу 2 иона железа Fe3+.
Ген, кодирующий трансферрин, у людей находится в участке третьей хромосомы 3q21. Исследования, проведённые на королевских змеях в 1981 году, показали, что наследование трансферрина происходит по кодоминантному механизму[источник не указан 4976 дней].
Структура
правитьУ людей трансферрин представляет собой полипептидную цепочку, состоящую из 679 аминокислот. Это комплекс, состоящий из альфа-спиралей и бета-слоёв, которые формируют 2 домена (первый расположен на N-конце, а второй на C-конце). N- и C- концевые последовательности представлены шарообразными долями, между которыми находится участок связывания железа. Аминокислоты, которые связывает ионы железа с трансферрином, идентичны для обеих долей: 2 тирозина, 1 гистидин, 1 аспарагиновая кислота. Чтобы связать ион железа, требуется анион, предпочтительно карбонат-ион (CO32−). У трансферрина также есть трансферриновый рецептор: это дисульфидно-связанный гомодимер.[1] У людей каждый мономер состоит из 760 аминокислот. Каждый мономер состоит из 3 доменов: апикальный домен, спиральный домен, протеазный домен.
Распределение в тканях
правитьПечень является основным источником производства трансферрина, но и другие ткани, например мозг, также производят эти молекулы. Главная роль трансферрина — доставка железа из центров поглощения в двенадцатиперстной кишке и переваривания эритроцитов макрофагами ко всем тканям. Особенно важную роль трансферрин играет в активном делении клеток, например, при кроветвороении. К трансферринам принадлежит собственно белок под названием трансферрин, а также овотрансферрин, лактоферрин, меланотрансферрин, ингибитор угольной ангидразы, саксифилин, основной белок желтка морских ежей, crayfish protein, пацифастин, белок зелёных водорослей.[2]
Иммунная система
правитьТрансферрины принимают участие в обеспечении врождённого иммунитета. Трансферрины присутствуют в слизистых оболочках, где связывают ионы железа. В результате снижения концентрации свободных ионов железа, лишь незначительная часть бактерий способна размножаться в таких условиях.
Показатели нормы (г/л) при анализе на трансферрин могут быть различны для детей и взрослых, мужчин и женщин (у женщин он несколько выше), но в целом содержание трансферрина должно находиться в пределах от 1,3 до 3,8.
Концентрация трансферринов снижается при воспалительных процессах,[3], нефротическом синдроме, циррозе печени, гемохроматозе и некоторых других состояниях. Низкая концентрация трансферрина была ассоциирована с функциональным дефицитом железа при онкологических заболеваниях.[4]
В большинстве случаев железодефицитная анемия сопровождается повышением уровня трансферрина.[1] В ряде случаев (врождённая антрансферринемия, наличие антител к трансферрину, снижение трансферрина за счет общего дефицита белка) железодефицитная анемия, напротив, может быть обусловлена нарушением транспорта железа в связи с пониженным уровнем трансферрина[5].
Другие эффекты
правитьМеталлосвязывающие свойства трансферрина очень сильно влияют на биохимию плутония у людей[источник не указан 4976 дней]. Трансферрин обладает бактерицидным действием, так как делает Fe3+ недоступным для бактерий. Местный гемосидероз - способен повышать общий уровень трансферрина, что может объяснить многие эффекты аутогемотерапии.
Этнический полиморфизм
правитьНекоторые варианты трансферрина встречаются чаще в популяциях определённой антропологической группы. Так, TF*DChi является маркёром монголоидных популяций и он широко распространён в Восточной Азии[6]. Варианты, отличающиеся от наиболее распространённого типа TF CC, встречались редко, поэтому информативность этой системы с популяционно-генетических позиций была невелика. С введением в практику метода изоэлектрофокусирования была установлена генетическая гетерогенность варианта C[7]. Два наиболее распространённых аллеля TF*C1 и TF*C2 присутствуют во всех популяциях. У европейцев и американских белых TF*C1 встречается с частотой 75—78 %. TF*C2 среди них варьирует с частотами 13—19 %, пределы колебания в азиатских популяциях составляют от 15 до 34 %. Оценка частоты TF*C3 представляется полезной в популяционно-генетических исследованиях. Этот аллель встречается с частотой 4—7 % в европеоидных группах, с частотой 1—4 % в популяциях Индии, спорадические случаи встречаемости этого фактора в Восточной Азии, некоторых группах Тихоокеанского бассейна и у американских негров. В других популяциях он полностью отсутствует. По мнению ряда авторов, аллель C3, видимо, имеет европейское происхождение[8]. Существует ещё свыше 10 подтипов TF*C[7].
Примечания
править- ↑ 1 2 Macedo M. F., de Sousa M. Transferrin and the transferrin receptor: of magic bullets and other concerns (англ.) // Inflammation & Allergy Drug Targets : journal. — 2008. — March (vol. 7, no. 1). — P. 41—52. — PMID 18473900. Архивировано 18 января 2017 года.
- ↑ Lambert L. A., Perri H., Halbrooks P. J., Mason A. B. Evolution of the transferrin family: conservation of residues associated with iron and anion binding (англ.) // Comp. Biochem. Physiol. B, Biochem. Mol. Biol.[англ.] : journal. — 2005. — October (vol. 142, no. 2). — P. 129—141. — doi:10.1016/j.cbpb.2005.07.007. — PMID 16111909.
- ↑ Ritchie R. F., Palomaki G. E., Neveux L. M., Navolotskaia O., Ledue T. B., Craig W. Y. Reference distributions for the negative acute-phase serum proteins, albumin, transferrin and transthyretin: a practical, simple and clinically relevant approach in a large cohort (англ.) // J. Clin. Lab. Anal. : journal. — 1999. — Vol. 13, no. 6. — P. 273—279. — doi:10.1002/(SICI)1098-2825(1999)13:6<273::AID-JCLA4>3.0.CO;2-X. — PMID 10633294.
- ↑ Ivanova T.I., Klabukov I.D., Krikunova L.I., Poluektova M.V., Sychenkova N.I., Khorokhorina V.A., Vorobyev N.V., Gaas M.Ya., Baranovskii D.S., Goryainova O.S., Sachko A.M., Shegay P.V., Kaprin A.D., Tillib S.V. Prognostic Value of Serum Transferrin Analysis in Patients with Ovarian Cancer and Cancer-Related Functional Iron Deficiency: A Retrospective Case-Control Study (англ. ) // Journal of Clinical Medicine. — 2022. — Vol. 11(24). — P. 7377. — ISSN 2077-0383. — doi:10.3390/jcm11247377. Архивировано 21 октября 2023 года.
- ↑ А.Л.Тихомиров, С.И.Сарсания, А.А.Кочарян — Железодефицитная анемия: актуальная проблема, адекватное лечение. Дата обращения: 28 ноября 2012. Архивировано из оригинала 18 января 2013 года.
- ↑ Kamboh M. I., Ferrell R. E. Human transferrin polymorphism (англ.) // Hum. Hered. — 1987. — Vol. 37. — P. 65—81.
- ↑ 1 2 Прокоп О., Гелер В. Группы крови человека. — Москва: Медицина, 1991. — 512 с.
- ↑ Sikstrom C., Nylander P. O. Transferrin C subtypes and ethnic heterogeneity in Sweden (англ.) // Hum. Hered. — 1990. — Vol. 40. — P. 335—339.