트랜스페린

Transferrin
TF
Protein TF PDB 1a8e.png
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스TF, PRO1557, PRO2086, TFQTL1, HEL-S-71p, 트랜스페린
외부 IDOMIM : 190000 MGI : 98821 HomoloGene : 68153 GenCard : TF
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

7018

22041

앙상블

ENSG00000091513

ENSMUSG000032554

유니프로트

P02787

문제 921I1

RefSeq(mRNA)

NM_001063
NM_001354704
NM_001354703

NM_133977

RefSeq(단백질)

NP_001054
NP_001341633
NP_001341632

NP_598738

장소(UCSC)Chr 3: 133.75 ~133.8 MbChr 9: 103.08 ~103.11 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집
트랜스페린
식별자
기호.트랜스페린
팜PF00405
인터프로IPR001156
프로 사이트PDOC00182
SCOP21lcf/SCOPe/SUPFAM

트랜스페린은 척추동물에서 발견되는 당단백질이며 [5]혈장을 통한 철(Fe)의 수송을 결합하고 결과적으로 매개한다.이들은 간에서 생성되며 2개의3+ Fe [6]이온에 대한 결합 부위를 포함합니다.인간 트랜스페린은 TF유전자에 의해 부호화되어 76kDa 당단백질로 [7][8]제조된다.

트랜스페린 당단백질은 철을 단단하게, 그러나 가역적으로 결합시킨다.트랜스페린에 결합된 철분은 전체 체 철의 0.1%(4mg) 미만이지만, 가장 높은 회전 속도(25mg/24시간)로 가장 중요한 철 풀을 형성합니다.트랜스페린은 약 80kDa의 분자량을 가지며 두 개의 특정 고친화성 Fe(II) 결합 부위를 포함한다.Fe(III)에 대한 트랜스페린의 친화력은 매우 높으나(결합 상수는 pH 7.[9]4에서 10M20−1) pH가 중성 이하로 감소함에 따라 점차 감소한다.트랜스페린은 철에 대한 결합뿐만 아니라 다른 금속 [10]이온에도 적용됩니다.이 당단백질들은 척추동물의 [11][12]다양한 체액에 있습니다.몇몇 무척추동물들은 [11][13]혈림프에서 발견되는 트랜스페린과 같은 역할을 하는 단백질을 가지고 있다.

철분과 결합하지 않을 때 트랜스페린은 "아포트랜스페린"으로 알려져 있다.

발생 및 기능

트랜스페린은 척추동물의 생체액에서 종종 발견되는 당단백질이다.철분을 장전한 트랜스페린 단백질이 예를 들어 골수 내의 적혈구 전구체와 같은 세포표면에서 트랜스페린 수용체와 마주쳤을 때, 그것에 결합하고 수용체 매개성 엔도사이토시스(endocytosis)[14]에 의해 소포 내 세포로 운반된다.소포의 pH는 수소 이온 펌프(H+
 ATPase)에 의해 약 5.5로 감소되어 트랜스페린이 철 [11]이온을 방출하게 됩니다.철 방출 속도는 pH 수준, 엽 간 상호작용, 온도, 소금 및 킬레이터를 [14]포함한 여러 요인에 따라 달라집니다.리간드와 결합된 트랜스페린이 있는 수용체는 다시 철분 흡수를 위해 세포 표면으로 세포 내 순환을 통해 운반된다.각 트랜스페린 분자는 2개의 철 이온을 철(Fe3+
)[13] 형태로 운반할 수 있는 능력을 가진다.

인간과 다른 포유동물

간은 트랜스페린 합성의 주요 부위이지만 뇌를 포함한 다른 조직과 장기들도 트랜스페린을 생산한다.뇌에서 트랜스페린 분비의 주요 공급원은 심실계의 [15]맥락막 신경총이다.트랜스페린의 주요 역할은 십이지장의 흡수 중추와 백혈구 대식세포에서 모든 조직으로 철분을 전달하는 것입니다.트랜스페린은 적혈구와 활성 세포 분열이 [16]일어나는 영역에서 중요한 역할을 한다.수용체는 철분 [16]농도를 조절하여 세포에서 철분 항상성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

인간에서 트랜스페린을 코드하는 유전자는 염색체 밴드 [7]3q21에 위치한다.

의료 전문가들은 철분 결핍과 혈색소증 같은 철분 과부하 장애에서 혈청 트랜스페린 수치를 확인할 수 있다.

기타종

염색체 melanogaster고 매우 다른 모든 모델 clades에서, Ciona, 한 intestinalis Danio rerio 3개가 많이 서로에게서 일탈하는다 다른 3트랜스 페린 유전자들을 지니고 있는 Monodelphis domestica, Mus musculus 상대적으로 가까운 두개를 가진 두 다른 orthologs다, 자주복과 제노 트로피칼 리스와 갈루스:Cybele의 신관으로서 gallus 하다.그리고 한가지 더 먼 ortholog.Relatedness과 orthology/paralogy 데이터 또한 Dictyostelium discoideum, 애기 장대 thaliana, 슈도 모나스 aeruginosa 이용할 수 있다.[17]

구조.

인간에게 트랜스 페린은 폴리 펩티드 사슬 679년 아미노산과 두 탄수화물 체인점 포함으로 구성되어 있다.그 단백질은 두 도메인을 형성하는 알파 나선형 구조 1쌍과 베타 시트로 구성되어 있다.[18]그 N-및 C터미널 시퀀스의 구형 위에 두 기능 사이에 있는iron-binding 사이트 표시됩니다.[12]

는 트랜스 페린에 철 이온 결합하는 아미노산은 모두 위;두 tyrosines, 히스티딘, 그리고 하나의 아스파라긴산이 동일하다.위해 철 이온 하는 음이온, 가급적이면 탄산염(CO2−3)필요하다.[18][13]

Transferrin 또한. 그것은disulfide-linked homodimer 트랜스 페린 iron-bound 수용체 가지고 있다.[16]인간에서, 각각의 모노머 760아미노산으로 구성되어 있다.각 모노머 철 하나 또는 두개의 원자에 바인딩 할 수 있는 트랜스 페린에, 리간드 결합할 수 있다.각각의 모노머 3도메인:단백질 분해 효소, 나선형, 그리고 정단 도메인으로 구성되어 있다.는 트랜스 페린 수용체의 모양은 나비 세가지 명확하게 생긴 영역의 교차점에 따라 닮아 있다.[18]두가지 중요한 트랜스 페린 수용체 인간에게서 발견해 트랜스 페린 수용체 1(TfR1)과 트랜스 페린 수용체 2(TfR2)로를 설명한다.비록 둘 다 구조 안에 유사할지라도, TfR1만 특히 인간적 TF이 TfR2의 소 TF과 상호 작용을 하고 있는 바인딩 할 수 있다.[8]

  • Transferrin bound to its receptor.[19]

    Transferrin의 수용첼 것을 보증한다.[19]

  • Transferrin receptor complex.[20]

    트랜스페린 수용체 [20]복합체

면역 체계

트랜스페린은 또한 선천적인 면역 체계와 관련이 있다.그것은 점막에서 발견되고 철분과 결합하며, 따라서 철분 원천징수라고 불리는 과정에서 박테리아 생존을 방해하는 유리 철분이 적은 환경을 만듭니다.트랜스페린의 수치는 염증에서 [21]감소한다.

질병에서의 역할

철분 결핍 빈혈 환자, 임신 중 및 경구 피임약의 사용으로 트랜스페린 단백질 발현 증가를 반영하여 혈장 트랜스페린 수치가 증가하는 것을 종종 볼 수 있다.혈장 트랜스페린 수치가 상승하면 트랜스페린 철 포화도가 역감소하고 철분 결핍[22] 상태에서 총 철분 결합 용량의 증가 철분 과부하 질환 및 단백질 영양실조에서 혈장 트랜스페린이 감소할 수 있습니다.트랜스페린의 부재는 심부전과 다른 많은 합병증으로 이어지는 심장과 간에서 빈혈과 혈중시데라증이 특징인 아트란스페린혈증으로 알려진 희귀한 유전 질환에서 비롯된다.

연구에 따르면 남성의 경우 60%, 여성의 경우 50% 이상의 트랜스페린 포화도(세럼 철 농도 total 총 철 결합 용량)가 약 95%의 정확도로 철 대사 이상(유전혈색소증, 헤테로 접합체 및 호모 접합체)의 존재를 확인했다.이 발견은 특히 혈청 페리틴이 여전히 낮은 상태에서 유전성 혈색소증의 조기 진단에 도움이 됩니다.유전성 혈색소증에서 유지된 철분은 주로 실질 세포에 축적되며, 망상 내피 세포 축적은 질병에서 매우 늦게 발생한다.이것은 철분 증착이 먼저 망상내피세포에서 발생하고 다음으로 실질세포에서 발생하는 경구철 과부하와는 대조적이다.이것은 왜 페리틴 수치가 유전성 혈색소증에서 상대적으로 낮은 반면 트랜스페린 포화도는 [23][24]높은지 설명해준다.

트랜스페린과 그 수용체는 [16]항체를 끌어들이기 위해 사용될 때 종양세포를 감소시키는 것으로 나타났다.

트랜스페린 및 나노의학

많은 약물이 혈액-뇌 장벽을 넘을 때 치료를 제공할 때 뇌의 일부에 잘 흡수되지 않는 것을 방해한다.트랜스페린 당단백질은 뇌 모세혈관 [25]내피세포에서 발견되는 특정 트랜스페린 수용체에 대한 수용체 매개 수송을 통해 혈액 뇌 장벽을 우회할 수 있다.이러한 기능성에 의해, 트랜스페린 당단백질에 결합하는 약물 운반체 역할을 하는 나노 입자가 혈액 뇌 장벽을 통과해,[26] 이러한 물질이 뇌내의 병든 세포에 도달하는 것이 이론화된다.트랜스페린 결합 나노 입자의 발전은 중추신경계(CNS) 표적 질환(예: 알츠하이머 또는 파킨슨병)[27]의 잠재적 치료 결과와 함께 뇌에서 비침습적 약물 분배로 이어질 수 있다.

기타 효과

탄수화물 결핍 트랜스페린은 에탄올 섭취량이 많을수록 혈중 증가하며 실험실 [28]검사를 통해 관찰할 수 있다.

트랜스페린은 급성상 단백질이며 염증, 암 및 특정 질병에서 감소하는 것으로 보인다(예: 급성 [29]염증의 경우 증가하는 다른 급성상 단백질과 대조적으로).

병리학

무트랜스페린혈증은 트랜스페린 결핍과 관련이 있다.

네프로제 증후군에서는 티록신 결합 글로불린, 감마글로불린 및 항트롬빈 III와 같은 다른 혈청 단백질과 함께 트랜스페린의 요로 손실이 내철성 미세세포 빈혈로 나타날 수 있다.

기준 범위

트랜스페린의 기준 범위는 204~360mg/[30]dL이다.실험실 테스트 결과는 항상 테스트를 수행한 실험실에서 제공한 기준 범위를 사용하여 해석해야 합니다.

트랜스페린 및 기타 철분 관련 화합물(갈색 및 주황색으로 표시)의 혈중 함량을 다른 성분과 비교하는 혈액 테스트 기준 범위

트랜스페린 수치가 높으면 철분 결핍성 빈혈을 나타낼 수 있다.혈청 철분 수준 및 총 철 결합 용량(TIBC)을 트랜스페린과 함께 사용하여 이상을 특정합니다.TIBC 의 해석을 참조해 주세요.트랜스페린이 낮으면 영양실조일 수 있어요

상호 작용

트랜스페린은 인슐린 유사 성장인자[31] 2 및 IGFBP3와 [32]상호작용하는 것으로 나타났다.트랜스페린의 전사 조절은 레티노산에 [33]의해 상향 조절된다.

관련 단백질

혈중 세로트랜스페린(또는 시데로필린, 보통 트랜스페린이라고 불린다), 락토트랜스페린(락토페린), 우유 트랜스페린, 달걀 흰자오보트랜스페린(코알부민), 막 [34]관련 멜라노트랜스페린을 포함한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG000091513 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000032554 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Crichton RR, Charloteaux-Wauters M (May 1987). "Iron transport and storage". European Journal of Biochemistry. 164 (3): 485–506. doi:10.1111/j.1432-1033.1987.tb11155.x. PMID 3032619.
  6. ^ Hall DR, Hadden JM, Leonard GA, Bailey S, Neu M, Winn M, Lindley PF (January 2002). "The crystal and molecular structures of diferric porcine and rabbit serum transferrins at resolutions of 2.15 and 2.60 A, respectively". Acta Crystallographica. Section D, Biological Crystallography. 58 (Pt 1): 70–80. doi:10.1107/s0907444901017309. PMID 11752780.
  7. ^ a b Yang F, Lum JB, McGill JR, Moore CM, Naylor SL, van Bragt PH, et al. (May 1984). "Human transferrin: cDNA characterization and chromosomal localization". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (9): 2752–6. Bibcode:1984PNAS...81.2752Y. doi:10.1073/pnas.81.9.2752. PMC 345148. PMID 6585826.
  8. ^ a b Kawabata H (March 2019). "Transferrin and transferrin receptors update". Free Radical Biology & Medicine. 133: 46–54. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2018.06.037. PMID 29969719. S2CID 49674402.
  9. ^ Aisen P, Leibman A, Zweier J (March 1978). "Stoichiometric and site characteristics of the binding of iron to human transferrin". The Journal of Biological Chemistry. 253 (6): 1930–7. doi:10.1016/S0021-9258(19)62337-9. PMID 204636.
  10. ^ Nicotra S, Sorio D, Filippi G, De Gioia L, Paterlini V, De Palo EF, et al. (November 2017). "Terbium chelation, a specific fluorescent tagging of human transferrin. Optimization of conditions in view of its application to the HPLC analysis of carbohydrate-deficient transferrin (CDT)". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 409 (28): 6605–6612. doi:10.1007/s00216-017-0616-z. PMID 28971232. S2CID 13929228.
  11. ^ a b c MacGillivray RT, Moore SA, Chen J, Anderson BF, Baker H, Luo Y, et al. (June 1998). "Two high-resolution crystal structures of the recombinant N-lobe of human transferrin reveal a structural change implicated in iron release". Biochemistry. 37 (22): 7919–28. doi:10.1021/bi980355j. PMID 9609685.
  12. ^ a b Dewan JC, Mikami B, Hirose M, Sacchettini JC (November 1993). "Structural evidence for a pH-sensitive dilysine trigger in the hen ovotransferrin N-lobe: implications for transferrin iron release". Biochemistry. 32 (45): 11963–8. doi:10.1021/bi00096a004. PMID 8218271.
  13. ^ a b c Baker EN, Lindley PF (August 1992). "New perspectives on the structure and function of transferrins". Journal of Inorganic Biochemistry. 47 (3–4): 147–60. doi:10.1016/0162-0134(92)84061-q. PMID 1431877.
  14. ^ a b Halbrooks PJ, He QY, Briggs SK, Everse SJ, Smith VC, MacGillivray RT, Mason AB (April 2003). "Investigation of the mechanism of iron release from the C-lobe of human serum transferrin: mutational analysis of the role of a pH sensitive triad". Biochemistry. 42 (13): 3701–7. doi:10.1021/bi027071q. PMID 12667060.
  15. ^ Moos T (November 2002). "Brain iron homeostasis". Danish Medical Bulletin. 49 (4): 279–301. PMID 12553165.
  16. ^ a b c d Macedo MF, de Sousa M (March 2008). "Transferrin and the transferrin receptor: of magic bullets and other concerns". Inflammation & Allergy - Drug Targets. 7 (1): 41–52. doi:10.2174/187152808784165162. PMID 18473900.
  17. ^ Gabaldón T, Koonin EV (May 2013). "Functional and evolutionary implications of gene orthology". Nature Reviews. Genetics. Nature Portfolio. 14 (5): 360–6. doi:10.1038/nrg3456. PMC 5877793. PMID 23552219.
  18. ^ a b c "Transferrin Structure". St. Edward's University. 2005-07-18. Archived from the original on 2012-12-11. Retrieved 2009-04-24.
  19. ^ PDB: 1 suv;
  20. ^ 프로그램 데이터베이스:2nsu, Hafenstein S, 팔레르모 루크, Kostyuchenko VA, 샤오 C, Morais MC, 넬슨 CD, 보우만 VD, Battisti AJ, 영국인. 영국 IISS소장. PR, ParrishCR, Rossmann MG(4월 2007년)."트랜스 페린 수용체의 비대칭 바인딩 capsids parvovirus에".미국 국립 과학 아카데미의 아메리카 미국의 회보. 104(16):6585–9.Bibcode:2007PNAS..104.6585H. doi:10.1073/pnas.0701574104.PMC1871829.PMID 17420467.
  21. ^ Ritchie RF, Palomaki GE, Neveux LM, Navolotskaia O, Ledue TB, Craig WY (1999). "Reference distributions for the negative acute-phase serum proteins, albumin, transferrin and transthyretin: a practical, simple and clinically relevant approach in a large cohort". Journal of Clinical Laboratory Analysis. 13 (6): 273–9. doi:10.1002/(SICI)1098-2825(1999)13:6<273::AID-JCLA4>3.0.CO;2-X. PMC 6808097. PMID 10633294.
  22. ^ Miller JL (July 2013). "Iron deficiency anemia: a common and curable disease". Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 3 (7): a011866. doi:10.1101/cshperspect.a011866. PMC 3685880. PMID 23613366.
  23. ^ Bacon BR, Adams PC, Kowdley KV, Powell LW, Tavill AS (July 2011). "Diagnosis and management of hemochromatosis: 2011 practice guideline by the American Association for the Study of Liver Diseases". Hepatology. Baltimore, Md. 54 (1): 328–43. doi:10.1002/hep.24330. PMC 3149125. PMID 21452290.
  24. ^ "Hemochromatosis". guidelinecentral.com.
  25. ^ Ghadiri M, Vasheghani-Farahani E, Atyabi F, Kobarfard F, Mohamadyar-Toupkanlou F, Hosseinkhani H (October 2017). "Transferrin-conjugated magnetic dextran-spermine nanoparticles for targeted drug transport across blood-brain barrier". Journal of Biomedical Materials Research Part A. 105 (10): 2851–2864. doi:10.1002/jbm.a.36145. PMID 28639394.
  26. ^ Gaspar R (February 2013). "Nanoparticles: Pushed off target with proteins". Nature Nanotechnology. 8 (2): 79–80. Bibcode:2013NatNa...8...79G. doi:10.1038/nnano.2013.11. PMID 23380930.
  27. ^ Li S, Peng Z, Dallman J, Baker J, Othman AM, Blackwelder PL, Leblanc RM (September 2016). "Crossing the blood-brain-barrier with transferrin conjugated carbon dots: A zebrafish model study". Colloids and Surfaces. B, Biointerfaces. 145: 251–256. doi:10.1016/j.colsurfb.2016.05.007. PMID 27187189.
  28. ^ Sharpe PC (November 2001). "Biochemical detection and monitoring of alcohol abuse and abstinence". Annals of Clinical Biochemistry. 38 (Pt 6): 652–64. doi:10.1258/0004563011901064. PMID 11732647.
  29. ^ Jain S, Gautam V, Naseem S (January 2011). "Acute-phase proteins: As diagnostic tool". Journal of Pharmacy & Bioallied Sciences. 3 (1): 118–27. doi:10.4103/0975-7406.76489. PMC 3053509. PMID 21430962.
  30. ^ "Normal Reference Range Table". Interactive Case Study Companion to Pathlogical Basis of Disease. The University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas. Archived from the original on 2011-12-25. Retrieved 2008-10-25.
    Kumar V, Hagler HK (1999). Interactive Case Study Companion to Robbins Pathologic Basis of Disease (6th Edition (CD-ROM for Windows & Macintosh, Individual) ed.). W B Saunders Co. ISBN 0-7216-8462-9.
  31. ^ Storch S, Kübler B, Höning S, Ackmann M, Zapf J, Blum W, Braulke T (December 2001). "Transferrin binds insulin-like growth factors and affects binding properties of insulin-like growth factor binding protein-3". FEBS Letters. 509 (3): 395–8. doi:10.1016/S0014-5793(01)03204-5. PMID 11749962. S2CID 22895295.
  32. ^ Weinzimer SA, Gibson TB, Collett-Solberg PF, Khare A, Liu B, Cohen P (April 2001). "Transferrin is an insulin-like growth factor-binding protein-3 binding protein". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 86 (4): 1806–13. doi:10.1210/jcem.86.4.7380. PMID 11297622.
  33. ^ Hsu SL, Lin YF, Chou CK (April 1992). "Transcriptional regulation of transferrin and albumin genes by retinoic acid in human hepatoma cell line Hep3B". The Biochemical Journal. 283 ( Pt 2) (2): 611–5. doi:10.1042/bj2830611. PMC 1131079. PMID 1315521.
  34. ^ Chung MC (October 1984). "Structure and function of transferrin". Biochemical Education. 12 (4): 146–154. doi:10.1016/0307-4412(84)90118-3.

추가 정보

외부 링크