 書單推薦 新書推薦 |
鐵蛋白的結構、性質及載體化應用 
定 價：58 元
當前圖書已被 2 所學校薦購過！
查看明細
9 7 5 8 0 7 3 5 9 2 5 3 9 鐵蛋白（ferritin）是一種普遍存在的鐵儲存和解毒蛋白，廣泛分布于植物、動物和細菌中。鐵蛋白可以儲藏可溶、無毒和生物體可以利用的鐵，并調節(jié)機體鐵的代謝平衡。動物鐵蛋白主要存在于心臟、肝臟、脾臟、腦等代謝旺盛的組織中；微生物鐵蛋白主要存在于細菌、真菌及藻類等；植物鐵蛋白主要積累在非綠色質體中，如前質體、黃花質體、淀粉體、芽、根的頂部、種子或根瘤等組織中。儲存于鐵蛋白中的鐵占了豆科類植物種子鐵含量的90%，所以來源于豆科類植物的鐵蛋白是一個理想的補鐵資源。鐵蛋白在豆科類種子成熟的過程中將體內多余的鐵儲存于其中，而在種子萌發(fā)過程中將鐵釋放出來為植物前期生長提供所必需的鐵元素，因此植物鐵蛋白在調節(jié)植物體內鐵代謝平衡的過程中起著很重要的作用。人類鐵蛋白的細胞定位是組織特異性的。動物細胞中的鐵蛋白主要是胞漿可溶性蛋白。鐵蛋白的共同特性是通過其鐵氧化酶活性氧化鐵，然后轉移和水解在其內腔中形成無機核。鐵蛋白可隔離細胞中多余的鐵，以備需要時使用，因此其以可溶性、無毒的生物可利用形式在維持鐵穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著關鍵作用。鐵是維持生命的主要物質之一，是紅細胞成熟過程中合成血紅蛋白必不可少的原料。作為人體內重要的一種礦物質，鐵在細胞代謝的過程中也起著重要的角色，例如DNA、RNA和蛋白質的合成、電子運輸、細胞呼吸、細胞增生和分化、基因表達的調控等。鐵也是組織代謝不可缺少的物質，缺鐵可引起多種組織改變和功能失調。具體來說，鐵蛋白在體內鐵代謝中主要表現(xiàn)出兩種功能：首先，鐵蛋白作為一種鐵儲存成分，可以在各種蛋白質的生物合成過程中維持鐵的穩(wěn)態(tài)；其次，鐵蛋白在保護細胞免受游離鐵和自由基化學物質的潛在毒性作用方面發(fā)揮著重要作用。這兩種功能主要在于鐵蛋白的獨特結構。通常，鐵蛋白的特征是具有明確定義的中空球形結構，鐵蛋白分子的空間結構在各類生物體中具有很高的保守性，所有生物體中的鐵蛋白分子有著極其相似的四級結構。通常內徑為7~8 nm，外徑為12~13 nm，厚度為2~25 nm。一分子鐵蛋白最多能儲存約4500個以無機礦物質形式存在的三價鐵原子。鐵蛋白每兩個亞基反向平行形成一組，這12組亞基對構成一個近似正八面體，成4-3-2 重軸對稱的球狀分子。鐵蛋白每個亞基長約5 nm,直徑約25 nm，由4個螺旋簇（A、B、C、D）構成，B和C螺旋之間由一段含18個氨基酸的BC-環(huán)連接，E螺旋位于4個螺旋簇的尾端并與之成60夾角。每個鐵蛋白分子形成24個一重軸通道、12個二重軸通道、8個三重軸通道和6個四重軸通道，這些通道被認為是鐵蛋白內部與外部離子出入鐵蛋白的必經(jīng)之路，起著聯(lián)系鐵蛋白內部空腔與外部環(huán)境的作用。對植物鐵蛋白來講，每個亞基還存在一條EP （extension peptide）肽段伸展出鐵蛋白殼的外部。得益于蛋白質籠內表面的高負電荷氨基酸，鐵蛋白用于聚集蛋白質內表面的鐵，這可能增加鐵的局部濃度，并促進其氧化礦化。在天然鐵蛋白中，數(shù)千個鐵原子（高達4500個）可以集中在這個納米腔中形成鐵蛋白復合物，在這種復合物中，鐵蛋白中的鐵離子（新的膳食鐵源）被蛋白質殼層所掩蓋，因此它對螯合劑不太敏感，可將其作為一種安全有效的功能性補鐵劑進行潛在的探索。另外，通過向鐵蛋白中添加鐵螯合劑，可以制備脫鐵鐵蛋白以形成鐵白質外殼，即鐵蛋白籠。因此，在蛋白質外殼結構中存在3個獨特的界面，即內表面、外表面以及亞基之間的界面。這3個界面可以通過利用脫鐵鐵蛋白的解離和重組特性被輕易地打破，通過在pH 20/110下鐵蛋白籠的解離或添加變性劑，以及當pH調節(jié)至中性或去除變性劑時的重構來實現(xiàn)。在此過程中，特定分子（生物活性化合物等）可被添加到反應體系中，并被捕獲在鐵蛋白籠中，形成納米復合材料。通過使用這種有趣的策略，脫鐵鐵蛋白可以潛在地用作一種新的載體，以裝載生物活性化合物（特別是水不溶性化合物），這些化合物將在其中穩(wěn)定和可溶。此外，鐵蛋白籠成功地利用了一些藥物和造影劑，以實現(xiàn)靶向遞送、腫瘤成像和癌細胞檢測。在食品應用中，鐵蛋白籠已作為納米載體廣泛應用于包埋食品生物活性分子，如花青素、-胡蘿卜素、蘆丁、姜黃素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯和原花青素等。所有這些新特性可能有助于鐵蛋白在食品工業(yè)和其他領域的應用。這些發(fā)現(xiàn)有助于提高生物活性化合物的生物利用率，拓寬鐵蛋白的應用范圍。
你還可能感興趣
我要評論
|
