WikiDer > Белок, связывающий элементы, реагирующие на железо
| Белок, регулирующий железо | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||
| Идентификаторы | |||||||
| Символ | ACO1 | ||||||
| Альт. символы | IREB1 | ||||||
| Ген NCBI | 48 | ||||||
| HGNC | 117 | ||||||
| OMIM | 100880 | ||||||
| RefSeq | NM_002197 | ||||||
| UniProt | P21399 | ||||||
| Прочие данные | |||||||
| Номер ЕС | 4.2.1.3 | ||||||
| Locus | Chr. 9 p21.1 | ||||||
| |||||||
| белок, связывающий железо-чувствительный элемент 2 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||
| Символ | IREB2 | ||||||
| Ген NCBI | 3658 | ||||||
| HGNC | 6115 | ||||||
| OMIM | 147582 | ||||||
| RefSeq | NM_004136 | ||||||
| UniProt | P48200 | ||||||
| Прочие данные | |||||||
| Locus | Chr. 15 q25.1 | ||||||
| |||||||
В белки, связывающие железо-чувствительные элементы, также известный как IRE-BP, IRBP, IRP и IFR,[1] связываются с железо-чувствительные элементы (IRE) в регулировании метаболизм железа у человека.[2]
Функция
ACO1, или же IRP1, представляет собой бифункциональный белок, который функционирует как белок, связывающий железо-чувствительный элемент (IRE), участвующий в контроле метаболизма железа путем связывания мРНК для подавления трансляции или деградации. Он также функционирует как цитоплазматическая изоформа аконитаза. Аконитазы представляют собой белки железо-сера, которым для их ферментативной активности требуется кластер 4Fe-4S, в котором они катализируют превращение цитрат к изоцитрат.[2] Эта структура была основана на дифракции рентгеновских лучей на кристаллах. Разрешение 2,80 Å. Этот белок был получен от видов Oryctolagus cuniculus, более известный как кролик. Этот белок имеет несколько связанных с ним конформационных изменений, которые объясняют альтернативные функции регулятора мРНК или фермента. Эта информация была получена с веб-сайта банка данных белков RCSB.
IRP2 в большинстве клеток менее распространен, чем IRP1.[3] Наиболее выражено в кишечнике и мозге.[4] По сравнению с IRP1, IRP2 имеет вставку из 73 аминокислот, и эта вставка опосредует деградацию IRP2 в клетках с высоким содержанием железа.[5] IRP2 регулируется F-Box FBXL5 которые активируют убиквитинирование, а затем деградацию IRP2. IRP2 не обладает аконитазной активностью.[6][7]
Железный транспорт
Все клетки используют какое-то количество железа и должны получать его из циркулирующих кровь. Поскольку железо прочно связано с трансферрином, клетки по всему телу имеют на своей поверхности рецепторы для комплексов трансферрин-железо. Эти рецепторы поглотить и усвоить и белок, и железо, прикрепленное к нему. Оказавшись внутри, ячейка передает утюг в ферритин, молекула внутреннего хранилища железа.
Клетки обладают развитыми механизмами ощущения собственной потребности в железе. В клетках человека наиболее описанный механизм чувствительности к железу является результатом посттранскрипционный регулирование мРНК (химические инструкции, полученные из ДНК гены сделать белки). Последовательности мРНК, называемые железо-чувствительные элементы (IRE) содержатся в мРНК последовательности, которые кодируют рецепторы трансферрина и для ферритина. Белок, связывающий железо-чувствительный элемент (IRE-BP), связывается с этими последовательностями мРНК. Сам по себе IRE-BP связывается с IRE мРНК ферритина и рецептора трансферрина. Но когда железо связывается с IRE-BP, IRE-BP меняет форму, в результате чего IRE-BP больше не могут связывать мРНК ферритина. Это высвобождает мРНК, которая заставляет клетку производить больше ферритина. Другими словами, когда в клетке много железа, само железо заставляет клетку производить больше молекул, запасающих железо. (IRE-BP - это аконитаза; для схематического изображения изменения формы, глянь сюда).
Производство рецепторов трансферрина зависит от аналогичного механизма. Но у этого есть противоположный триггер и противоположный конечный эффект. IRE-BP без железа связываются с IRE на мРНК рецептора трансферрина. Но эти IRE имеют другой эффект: когда IRE-BP связывается с этими сайтами, связывание не только позволяет осуществлять трансляцию, но и стабилизирует молекулу мРНК, чтобы она могла оставаться нетронутой дольше.
В условиях низкого содержания железа IRE-BP позволяют клетке продолжать вырабатывать рецепторы трансферрина. Чем больше рецепторов трансферрина, тем легче клетке получать больше железа из комплексов трансферрин-железо, циркулирующих вне клетки. Но по мере того как железо связывается со все большим количеством IRE-BP, они меняют форму и расщепляют мРНК рецептора трансферрина. МРНК рецептора трансферрина быстро разрушается без присоединенного к ней IRE-BP. Клетка перестает производить рецепторы трансферрина.
Когда клетка получила больше железа, чем может связать ферритин или же гем молекулы, все больше и больше железа будет связываться с IRE-BP. Это остановит производство рецепторов трансферрина. Связывание железо-IRE-BP также запустит производство ферритина.
Когда в клетке мало железа, все меньше и меньше железа будет связываться с IRE-BP. IRE-BP без железа будут связываться с мРНК рецептора трансферрина.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Gray, N.K .; Хенце, М. В. (август 1994 г.). «Регуляторный белок железа предотвращает связывание комплекса предварительной инициации трансляции 43S с ферритином и мРНК eALAS». EMBO J. 13 (16): 3882–3891. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1994.tb06699.x. ЧВК 395301. PMID 8070415.
- ^ а б Эйзенштейн RS (2000). «Белки, регулирующие железо, и молекулярный контроль метаболизма железа у млекопитающих». Анну. Преподобный Нутр. 20: 627–62. Дои:10.1146 / annurev.nutr.20.1.627. PMID 10940348.
- ^ Hentze MW, Kühn LC (август 1996 г.). «Молекулярный контроль метаболизма железа у позвоночных: регуляторные цепи на основе мРНК, управляемые железом, оксидом азота и окислительным стрессом». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 93 (16): 8175–82. Дои:10.1073 / пнас.93.16.8175. ЧВК 38642. PMID 8710843.
- ^ Henderson BR, Seiser C, Kühn LC (декабрь 1993 г.). «Характеристика второго РНК-связывающего белка у грызунов со специфичностью для чувствительных к железу элементов». J. Biol. Chem. 268 (36): 27327–34. PMID 8262972.
- ^ Иваи К., Клауснер Р.Д., Руо Т.А. (ноябрь 1995 г.). «Требования к регулируемой железом деградации РНК-связывающего белка, регулирующего железо белка 2». EMBO J. 14 (21): 5350–7. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1995.tb00219.x. ЧВК 394644. PMID 7489724.
- ^ Гуо Б., Юй, Лейбольд Э.А. (сентябрь 1994 г.). «Железо регулирует цитоплазматические уровни нового белка, связывающего железо-чувствительный элемент, без аконитазной активности». J. Biol. Chem. 269 (39): 24252–60. PMID 7523370.
- ^ Саманьего Ф., Чин Дж., Иваи К., Руо Т.А., Клауснер Р.Д. (декабрь 1994 г.). «Молекулярная характеристика второго белка, связывающего железо-чувствительный элемент, регуляторного белка 2 железа. Структура, функция и посттрансляционная регуляция». J. Biol. Chem. 269 (49): 30904–10. PMID 7983023.
