Семейство транспортных белков
Трансферриновый рецептор ( TfR ) — это белок-носитель трансферрина . Он необходим для импорта железа в клетки и регулируется в ответ на внутриклеточную концентрацию железа. Он импортирует железо путем интернализации комплекса трансферрин-железо через рецептор-опосредованный эндоцитоз . [1] Существование рецептора для захвата железа трансферрином было признано с конца 1950-х годов. [2] Ранее были охарактеризованы два трансферриновых рецептора у людей, трансферриновый рецептор 1 и трансферриновый рецептор 2 , и до недавнего времени считалось, что клеточный захват железа происходит в основном через эти два хорошо документированных трансферриновых рецептора. Оба эти рецептора являются трансмембранными гликопротеинами. TfR1 — это высокоаффинный повсеместно экспрессируемый рецептор, в то время как экспрессия TfR2 ограничена определенными типами клеток и не зависит от внутриклеточной концентрации железа. TfR2 связывается с трансферрином с аффинностью в 25-30 раз ниже, чем TfR1. [3] [4] Хотя поглощение железа, опосредованное TfR1, является основным путем получения железа большинством клеток и особенно развивающимися эритроцитами, несколько исследований показали, что механизм поглощения варьируется в зависимости от типа клеток. Также сообщается, что поглощение Tf существует независимо от этих TfR, хотя механизмы недостаточно хорошо охарактеризованы. [5] [6] [7] [8] Было показано, что многофункциональный гликолитический фермент глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH, EC 1.2.1.12) использует посттрансляционные модификации для проявления поведения лунного света более высокого порядка, при котором он переключает свою функцию в качестве голо- или апотрансферринового рецептора, что приводит либо к доставке железа, либо к экспорту железа соответственно. [9] [10] [11]
Посттранскрипционная регуляция
Низкие концентрации железа способствуют повышению уровня рецептора трансферрина, что увеличивает поступление железа в клетку. Таким образом, рецептор трансферрина поддерживает клеточный гомеостаз железа .
Выработка TfR в клетке регулируется в зависимости от уровня железа белками, связывающими железо-чувствительные элементы , IRP1 и IRP2. При отсутствии железа один из этих белков (обычно IRP2) связывается со шпилькообразной структурой ( IRE ), которая находится в 3'-нетранслируемой области мРНК TfR. После связывания мРНК стабилизируется, а деградация ингибируется.
Смотрите также
Ссылки
- ^ Qian ZM, Li H, Sun H, Ho K (декабрь 2002 г.). «Целевая доставка лекарств через путь эндоцитоза, опосредованный трансферриновым рецептором». Pharmacological Reviews . 54 (4): 561–87. doi :10.1124/pr.54.4.561. PMID 12429868. S2CID 12453356.; Рисунок 3: Цикл клеточного поглощения железа, опосредованный трансферрином и трансферриновым рецептором 1.
- ^ Jandl JH, Inman JK, Simmons RL, Allen DW (январь 1959). «Передача железа из сывороточного железосвязывающего белка в ретикулоциты человека». Журнал клинических исследований . 38 (1, часть 1): 161–85. doi :10.1172/JCI103786. PMC 444123. PMID 13620780 .
- ^ Kawabata H, Germain RS, Vuong PT, Nakamaki T, Said JW, Koeffler HP (июнь 2000 г.). «Трансферриновый рецептор 2-альфа поддерживает рост клеток как в культивируемых клетках, хелатированных железом, так и in vivo». Журнал биологической химии . 275 (22): 16618–25. doi : 10.1074/jbc.M908846199 . PMID 10748106.
- ^ West AP, Bennett MJ, Sellers VM, Andrews NC, Enns CA, Bjorkman PJ (декабрь 2000 г.). «Сравнение взаимодействий рецептора трансферрина и рецептора трансферрина 2 с трансферрином и белком наследственного гемохроматоза HFE». Журнал биологической химии . 275 (49): 38135–8. doi : 10.1074/jbc.C000664200 . PMID 11027676.
- ^ Гкуватсос К., Папаниколау Г., Пантопулос К. (март 2012 г.). «Регуляция транспорта железа и роль трансферрина». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1820 (3): 188–202. дои : 10.1016/j.bbagen.2011.10.013. ПМИД 22085723.
- ^ Trinder D, Zak O, Aisen P (июнь 1996). «Независимое от рецептора трансферрина поглощение дифференцированного трансферрина клетками гепатомы человека с антисмысловым ингибированием экспрессии рецептора». Гепатология . 23 (6): 1512–20. doi : 10.1053/jhep.1996.v23.pm0008675172 . PMID 8675172.
- ^ Kozyraki R, Fyfe J, Verroust PJ, Jacobsen C, Dautry-Varsat A, Gburek J, Willnow TE, Christensen EI, Moestrup SK (октябрь 2001 г.). «Мегалин-зависимый кубилин-опосредованный эндоцитоз является основным путем апикального захвата трансферрина в поляризованном эпителии». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (22): 12491–6. Bibcode : 2001PNAS...9812491K. doi : 10.1073/pnas.211291398 . PMC 60081. PMID 11606717 .
- ^ Yang J, Goetz D, Li JY, Wang W, Mori K, Setlik D, Du T, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Strong R, Barasch J (ноябрь 2002 г.). «Путь доставки железа, опосредованный липокалином». Molecular Cell . 10 (5): 1045–56. doi : 10.1016/s1097-2765(02)00710-4 . PMID 12453413.
- ^ Sirover MA (декабрь 2014 г.). «Структурный анализ функционального разнообразия глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 57 : 20–6. doi : 10.1016/j.biocel.2014.09.026. PMC 4268148. PMID 25286305 .
- ^ Boradia VM, Raje M, Raje CI (декабрь 2014 г.). «Подработка белка в метаболизме железа: глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH)». Труды биохимического общества . 42 (6): 1796–801. doi :10.1042/BST20140220. PMID 25399609.
- ^ Sheokand N, Malhotra H, Kumar S, Tillu VA, Chauhan AS, Raje CI, Raje M (октябрь 2014 г.). «Moonlighting cell-surface GAPDH recruits apotransferrin to effect iron egress from infantilian cells» (PDF) . Journal of Cell Science . 127 (Pt 19): 4279–91. doi : 10.1242/jcs.154005 . PMID 25074810. S2CID 9917899.
Дальнейшее чтение
- Testa U, Kühn L, Petrini M, Quaranta MT, Pelosi E, Peschle C (июль 1991 г.). «Дифференциальная регуляция белка(ов) связывания регуляторных элементов железа в клеточных экстрактах активированных лимфоцитов по сравнению с моноцитами-макрофагами». Журнал биологической химии . 266 (21): 13925–30. doi : 10.1016/S0021-9258(18)92790-0 . PMID 1856222.
- Daniels TR, Delgado T, Rodriguez JA, Helguera G, Penichet ML (ноябрь 2006 г.). «Рецептор трансферрина, часть I: биология и нацеливание с помощью цитотоксических антител для лечения рака». Клиническая иммунология . 121 (2): 144–58. doi :10.1016/j.clim.2006.06.010. PMID 16904380.; Рисунок 3: Клеточное поглощение железа через систему Tf посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза.
- Daniels TR, Delgado T, Helguera G, Penichet ML (ноябрь 2006 г.). «Рецептор трансферрина, часть II: направленная доставка терапевтических агентов в раковые клетки». Клиническая иммунология . 121 (2): 159–76. doi :10.1016/j.clim.2006.06.006. PMID 16920030.
Внешние ссылки
- Transferrin+receptor в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
- Okam M (29.01.2001). "Транспорт железа и клеточное поглощение". Информационный центр по серповидноклеточным и талассемическим заболеваниям . Больница Brigham and Women's и Гарвардская медицинская школа . Получено 19.12.2010 .