Feritin

Feritin
Struktura mišjeg feritinskog kompleksa [1]
Identifikatori
SimbolFN
Lakopolipeptidni feritin
Identifikatori
SimbolFTL
NCBI gen2512
HGNC3999
OMIM134790
RefSeqNM_000146
UniProtP02792
Ostali podaci
LokusHrom. 19 q13.3–13.4
Pretraga za
StruktureSwiss-model
DomeneInterPro
Feritinski teški polipeptid 1
Identifikatori
SimbolFTH1
Alt. simboliFTHL6
NCBI gen2495
HGNC3976
OMIM134770
RefSeqNM_002032
UniProtP02794
Ostali podaci
LokusHrom. 11 q13
Pretraga za
StruktureSwiss-model
DomeneInterPro
Mitohondrijski feritin
Kristalografska struktura mitohondrijskog feritina.[2]
Identifikatori
SimbolFTMT
NCBI gen94033
HGNC17345
OMIM608847
RefSeqNM_177478
UniProtQ8N4E7
Ostali podaci
LokusHrom. 5 q23.1{{{lokus_dopunski_podaci}}}
Pretraga za
StruktureSwiss-model
DomeneInterPro

Feritin je univerzalni unutarćelijski protein koji skladišti gvožđe i oslobađa ga na kontrolisan način. Protein proizvode gotovo svi živi organizmi, uključujući arheje, bakterije, alge, više biljke i životinje. To je primarni unutarćelijski protein za skladištenje gvožđa i kod prokariota i eukariota, održavajući željezo u rastvorljivom i netoksičnom obliku. Kod ljudi djeluje kao pufer protiv nedostatka gvožđa i preopterećenja gvožđem.[3]

Feritin se nalazi u većini tkiva kao citosolni protein, ali male količine se luče u serum gdje funkcionira kao nosač željeza. Feritin u plazmi je također indirektni marker ukupne količine gvožđa uskladištenog u tijelu; stoga se serumski feritin koristi kao dijagnostički test za anemiju zbog nedostatka željeza.[4] Agregirani feritin se pretvara u toksični oblik gvožđa koji se zove hemosiderin.[5]

Feritin je globulasti protein, kompleks od 24 proteinske podjedinice koje formiraju šuplji nanokavez s višestrukim interakcijama metal-protein.[6] Ferritin that is not combined with iron is called apoferritin.

Gen

[uredi | uredi izvor]

Feritinski geni su visoko konzervirani između vrsta. Svi geni feritina kičmenjaka imaju po tri introna i četiri egzona.[7] U ljudskom feritinu, introni su prisutni između aminokiselina ostataka 14 i 15, 34 i 35, i 82 i 83; pored toga, postoji od jedne do dvije stotine neprevedenih baza na oba kraja kombinovanih egzona.[8] Smatra se da je tirozinski ostatak na poziciji aminokiseline 27 povezan sa biomineralizacijom.[9]

Struktura

[uredi | uredi izvor]

Feritin je šuplji globulasti protein mase 474 kDa i sastoji se od 24 podjedinice. Obično ima unutrašnji i vanjski promjer od oko 8 odnosno 12 nm.[10] The nature of these subunits varies by class of organism:

Svi gore spomenuti feritini slični su, u smislu njihovr primarne sekvence, H-tipu kičmenjaka.[11] U ''E. coli, uočena je sličnost od 20% sa ljudskim H-feritinom.[11] Neki kompleksi feritina kod kičmenjaka su heterooligomeri dva visoko srodna genska proizvoda sa malo različitim fiziološkim svojstvima. Odnos dva homologna proteina u kompleksu zavisi od relativnih nivoa ekspresije dva gena.

Unutar feritinske ljuske, ioni željeza formiraju kristalite zajedno sa fosfatnim i hidroksidnim ionima. Rezultirajuća čestica je slična ferihidritu. Svaki kompleks feritina može pohraniti oko 4.500 iona željeza (Fe3+).[8][11]

Utvrđeno je da se ljudski mitohondrijski feritin, MtF, eksprimira kao proprotein.[13] Kada ga mitohondrija preuzme, prerađuje ga u zreli protein sličan feritinima koji se nalaze u citoplazmi, koje sastavlja da formira funkcionalne feritinske ljuske. Za razliku od drugih ljudskih feritina; čini se da nema introna u svom genetičkom kodu. Rendgenskodisfrakcijska studija je otkrila da je njegov prečnik 1,70 angstroma (0,17 nm), da sadrži 182 ostatka i da je 67% heliksni. Mitohondrijski feritinski Ramachandranov plot[14] pokazuje da je njegova struktura uglavnom alfa-heliksna sa niskom prevalencijom beta-listova.

Funkcija

[uredi | uredi izvor]

Skladište gvožđa

[uredi | uredi izvor]
Usvajanje gvožđa kroz trostruki kanal feritina

Feritin je prisutan u svakom tipu ćelije.[8] It serves to store iron in a non-toxic form, to deposit it in a safe form, and to transport it to areas where it is required.[15] Funkcija i struktura eksprimiranog feritina varira u različitim tipovima ćelija. Ovo se prvenstveno kontroliše količinom i stabilnošću iRNK , ali i promjenama u načinu na koji se iRNK pohranjuje i koliko se efikasno transkribuje.[8] Jedan od glavnih pokretača za proizvodnju mnogih feritina je samo prisustvo gvožđa;[8] izuzetak je feritin žumanca Lymnaea sp., kojem nedostaje jedinica koja reaguje na gvožđe.[11]

Slobodno željezo je toksično za ćelije jer djeluje kao katalizator u formiranju slobodnih radikala iz reaktivnih vrsta kisika putem Fentonove reakcije.[16] Otuda kičmenjaci imaju razrađen skup zaštitnih mehanizama za vezivanje gvožđa u različitim tkivnim odjeljcima. Unutar ćelija, željezo se pohranjuje u proteinskom kompleksu, kao feritin ili srodni kompleks hemosiderina. Apoferitin se vezuje za slobodno fero gvožđe i skladišti ga u feri stanju. Kako se feritin akumulira u ćelijama retikuloendotelnog sistema, formiraju se proteinski agregati kao hemosiderin. Gvožđe u feritinu ili hemosiderinu može se ekstrahovati za oslobađanje od putem RE ćelija, iako je hemosiderin manje dostupan. U uslovima stanjs ravnoteže, nivo feritina u krvnom serumu korelira sa ukupnim zalihama gvožđa u tijelu; stoga je serumski feritin FR5Rl najpogodniji laboratorijski test za procjenu zaliha željeza.

Budući da je željezo važan mineral u mineralizaciji, feritin se koristi u ljusci organizama kao što su mehkušci da kontroliše koncentraciju i distribuciju željeza, čime se oblikuje morfologija i boja ljuske.[17][18] Takođe ima ulogu u hemolimfi Polyplacophora, gdje služi za brzi transport željeza do mineralizirajućih radula.[19]

Gvožđe se oslobađa iz feritina za upotrebu razgradnjom feritina, koju uglavnom vrše lizosomi.[20]

Normalni rasponi

[uredi | uredi izvor]

Normalan nivo feritina u krvi, koji se naziva referentni raspon određuju mnoge laboratorije za ispitivanje. Opseg feritina može varirati između laboratorija, ali tipski rasponi bi bili između 30 i 300 ng/mL (=μg/L) za muškarce i 30-160 ng/mL (=μg/L) za žene. Vrijednost manja od 50 smatra se nedostatkom gvožđa.

Normalni nivoi feritina u krvi prema spolu i starosti
Žene 30–160 ng/mL
Djeca (6 mjeseci do 15 godina) 50–140 ng/mL
Dojenčad (1 do 5 mjeseci) 50–200 ng/mL
Novorođenčad 25–200 ng/mL

Također pogledajte

[uredi | uredi izvor]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ PDB 1lb3; Granier T, Langlois d'Estaintot B, Gallois B, Chevalier JM, Précigoux G, Santambrogio P, Arosio P (januar 2003). "Structural description of the active sites of mouse L-chain ferritin at 1.2 A resolution". Journal of Biological Inorganic Chemistry. 8 (1–2): 105–11. doi:10.1007/s00775-002-0389-4. PMID 12459904. S2CID 20756710.
  2. ^ PDB 1r03; Langlois d'Estaintot B, Santambrogio P, Granier T, Gallois B, Chevalier JM, Précigoux G, Levi S, Arosio P (juli 2004). "Crystal structure and biochemical properties of the human mitochondrial ferritin and its mutant Ser144Ala". Journal of Molecular Biology. 340 (2): 277–93. doi:10.1016/j.jmb.2004.04.036. PMID 15201052.
  3. ^ Casiday R, Frey R. "Iron Use and Storage in the Body: Ferritin and Molecular Representations". Department of Chemistry, Washington University in St. Louis.
  4. ^ Wang W, Knovich MA, Coffman LG, Torti FM, Torti SV (august 2010). "Serum ferritin: Past, present and future". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. 1800 (8): 760–9. doi:10.1016/j.bbagen.2010.03.011. PMC 2893236. PMID 20304033.
  5. ^ MacKenzie EL, Iwasaki K, Tsuji Y (juni 2008). "Intracellular iron transport and storage: from molecular mechanisms to health implications". Antioxidants & Redox Signaling. 10 (6): 997–1030. doi:10.1089/ars.2007.1893. PMC 2932529. PMID 18327971.
  6. ^ Theil EC (2012). "Ferritin protein nanocages-the story". Nanotechnology Perceptions. 8 (1): 7–16. doi:10.4024/N03TH12A.ntp.08.01. PMC 3816979. PMID 24198751.
  7. ^ Torti FM, Torti SV (maj 2002). "Regulation of ferritin genes and protein". Blood. 99 (10): 3505–16. doi:10.1182/blood.V99.10.3505. PMID 11986201.
  8. ^ a b c d e f Theil EC (1987). "Ferritin: structure, gene regulation, and cellular function in animals, plants, and microorganisms". Annual Review of Biochemistry. 56 (1): 289–315. doi:10.1146/annurev.bi.56.070187.001445. PMID 3304136.
  9. ^ De Zoysa M, Lee J (septembar 2007). "Two ferritin subunits from disk abalone (Haliotis discus discus): cloning, characterization and expression analysis". Fish & Shellfish Immunology. 23 (3): 624–35. doi:10.1016/j.fsi.2007.01.013. PMID 17442591.
  10. ^ "Ferritin Structure and Its Biomedical Implications". Metallic BioNano Particles. Universidad de Granada. Arhivirano s originala, 27. 8. 2016. Pristupljeno 16. 1. 2016.
  11. ^ a b c d e f g h Andrews SC, Arosio P, Bottke W, Briat JF, von Darl M, Harrison PM, Laulhère JP, Levi S, Lobreaux S, Yewdall SJ (1992). "Structure, function, and evolution of ferritins". Journal of Inorganic Biochemistry. 47 (3–4): 161–74. doi:10.1016/0162-0134(92)84062-R. PMID 1431878.
  12. ^ Zhang Y, Meng Q, Jiang T, Wang H, Xie L, Zhang R (maj 2003). "A novel ferritin subunit involved in shell formation from the pearl oyster (Pinctada fucata)". Comparative Biochemistry and Physiology. Part B, Biochemistry & Molecular Biology. 135 (1): 43–54. doi:10.1016/S1096-4959(03)00050-2. PMID 12781972.
  13. ^ Levi S, Corsi B, Bosisio M, Invernizzi R, Volz A, Sanford D, Arosio P, Drysdale J (juli 2001). "A human mitochondrial ferritin encoded by an intronless gene". The Journal of Biological Chemistry. 276 (27): 24437–40. doi:10.1074/jbc.C100141200. PMID 11323407.
  14. ^ Lovell SC, Davis IW, Arendall WB, de Bakker PI, Word JM, Prisant MG, Richardson JS, Richardson DC (februar 2003). "Structure validation by Calpha geometry: phi,psi and Cbeta deviation" (PDF). Proteins. 50 (3): 437–50. doi:10.1002/prot.10286. PMID 12557186. S2CID 8358424. Arhivirano s originala (PDF), 12. 10. 2012. MolProbity Ramachandran analysis
  15. ^ Seckback J (1982). "Ferreting out the secrets of plant ferritin - A review". Journal of Plant Nutrition. 5 (4–7): 369–394. doi:10.1080/01904168209362966.
  16. ^ Orino K, Lehman L, Tsuji Y, Ayaki H, Torti SV, Torti FM (juli 2001). "Ferritin and the response to oxidative stress". The Biochemical Journal. 357 (Pt 1): 241–7. doi:10.1042/0264-6021:3570241. PMC 1221947. PMID 11415455.
  17. ^ Jackson DJ, Wörheide G, Degnan BM (2007). "Dynamic expression of ancient and novel molluscan shell genes during ecological transitions". BMC Evolutionary Biology. 7: 160. doi:10.1186/1471-2148-7-160. PMC 2034539. PMID 17845714.
  18. ^ Yano M, Nagai K, Morimoto K, Miyamoto H (juni 2006). "Shematrin: a family of glycine-rich structural proteins in the shell of the pearl oyster Pinctada fucata". Comparative Biochemistry and Physiology. Part B, Biochemistry & Molecular Biology. 144 (2): 254–62. doi:10.1016/j.cbpb.2006.03.004. PMID 16626988.
  19. ^ Kyung-Suk K, Webb J, Macey D (1986). "Properties and role of ferritin in the hemolymph of the chiton Clavarizona hirtosa". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. 884 (3): 387–394. doi:10.1016/0304-4165(86)90188-1.
  20. ^ Zhang Y, Mikhael M, Xu D, Li Y, Soe-Lin S, Ning B, et al. (oktobar 2010). "Lysosomal proteolysis is the primary degradation pathway for cytosolic ferritin and cytosolic ferritin degradation is necessary for iron exit". Antioxidants & Redox Signaling. 13 (7): 999–1009. doi:10.1089/ars.2010.3129. PMID 20406137.

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]
Logo Wikirječnika
Logo Wikirječnika
Potražite apoferritin na Wikirječniku, slobodnom rječniku.

Šablon:Metabolizam metala Šablon:Krvni testovi