Кіріспе
Homo sapiens-те кездесетін сүтқоректілер ақуыздары. Трансферриндер – омыртқалы жануарларда кездесетін гликопротеиндер, олар темірді (Fe) байланыстырып, қан плазмасы арқылы оның тасымалдануын қамтамасыз етеді. Олар бауырда өндіріледі және екі Fe3+ ионына байланысатын орындары бар. Адам трансферрині TF генімен кодталады және 76 кДа салмақты гликопротеин ретінде синтезделеді. Трансферрин гликопротеиндері темірмен берік, бірақ қайтымды байланысады. Трансферринге байланысқан темір жалпы дене темірінің 0,1% (4 мг) құрайды, бірақ ол ең жоғары айналымдық жылдамдыққа (25 мг/24 сағат) ие ең маңызды темір қоры болып табылады. Трансферриннің молекулалық салмағы шамамен 80 кДа және екі жоғары сәйкестікке ие Fe(III) байланысу орындары бар. Трансферриннің Fe(III) үшін сәйкестігі өте жоғары (ассоциация константасы pH 7.4 кезінде 1020 M−1), бірақ pH деңгейі бейтараптан төмендегенде біртіндеп төмендейді. Трансферриндер тек темірмен ғана емес, сонымен қатар басқа металл иондарымен де байланыса алады. Бұл гликопротеиндер омыртқалы жануарлардың әртүрлі дене сұйықтықтарында кездеседі. Кейбір омыртқасыз жануарларда гемолимфада трансферринге ұқсас қызмет атқаратын ақуыздар бар. Темірмен байланыспаған кезде трансферрин "апотрансферрин" деп аталады (апопротеинге де қараңыз).
Transferrins are glycoproteins found in vertebrates which bind and consequently mediate the transport of iron (Fe) through blood plasma. They are produced in the liver and contain binding sites for two Fe3+ ions. Human transferrin is encoded by the TF gene and produced as a 76 kDa glycoprotein. Transferrin glycoproteins bind iron tightly, but reversibly. Although iron bound to transferrin is less than 0.1% (4 mg) of total body iron, it forms the most vital iron pool with the highest rate of turnover (25 mg/24 h). Transferrin has a molecular weight of around 80 kDa and contains two specific high affinity Fe(III) binding sites. The affinity of transferrin for Fe(III) is extremely high (association constant is 1020 M−1 at pH 7.4) but decreases progressively with decreasing pH below neutrality. Transferrins are not limited to only binding to iron but also to different metal ions. These glycoproteins are located in various bodily fluids of vertebrates. Some invertebrates have proteins that act like transferrin found in the hemolymph. When not bound to iron, transferrin is known as "apotransferrin" (see also apoprotein).
Оқиға және қызмет
Трансферриндер – омыртқалы жануарлардың биологиялық сұйықтықтарында жиі кездесетін гликопротеиндер. Темірмен байланысқан трансферрин молекуласы жасуша бетіндегі трансферрин рецепторымен, мысалы, сүйек кемігіндегі эритроидтық жасушалармен кездескенде, оған байланысып, рецептормен қатысатын эндоцитоз арқылы жасуша ішіне тасымалданады. Везикуланың pH деңгейі сутегі иондарының сорғылары (АТФазалар) арқылы шамамен 5,5-ке дейін төмендейді, нәтижесінде трансферрин темір иондарын босатады. Трансферриннің басты қызметі – он екі елі ішектің сіңіру орталықтарынан және аққан жасушалардың макрофагтарынан темірді барлық тіндерге жеткізу. Трансферрин эритропоэз және жасушалардың белсенді бөлінуі жүзеге асатын аймақтарда маңызды рөл атқарады.
Иммундық жүйе
Трансферрин туа біткен иммундық жүйемен де байланысты. Ол шырыш қабықта табылса, темірді байланыстырып, бактериялардың тіршілігін қиындататын, "темірді шектеу" деп аталатын процестің нәтижесінде еркін темірдің төмен деңгейін қамтамасыз етеді. Қабыну кезінде трансферрин деңгейі төмендейді.
Аурудың пайда болуындағы рөлі
Плазмадағы трансферриннің деңгейінің жоғарылауы темір тапшылығы анемиясы бар науқастарда, жүктілік кезінде және ауызша контрацептивтерді қолданғанда жиі кездеседі, бұл трансферрин ақуызының экспрессиясының артуын көрсетеді. Плазмадағы трансферрин деңгейінің өсуімен бірге, темірдің қанығу пайызы төмендеп, темір тапшылығы кезінде темірді байланыстырудың жалпы қабілеті артады. Трансферриннің деңгейінің төмендеуі темірдің артық жүктелуімен және белок тапшылығымен байланысты болуы мүмкін. Трансферриннің жоқтығы – трансферринемия деп аталатын сирек кездесетін генетикалық бұзылыстың салдары болып табылады, бұл жүрек пен бауырда анемия мен гемосидерозға, жүрек жеткіліксіздігіне және көптеген басқа да асқынуларға, сондай-ақ H63D синдромына әкеледі. Зерттеулер көрсеткендей, ерлерде 60%-дан және әйелдерде 50%-дан жоғары трансферрин қанығу деңгейі (сарысудағы темір концентрациясы ÷ темірді байланыстырудың жалпы қабілеті) темір метаболизмінің бұзылуын (тұқым қуалайтын гемохроматоз, гетерозиготалар және гомозиготалар) шамамен 95% дәлдікпен анықтайды. Бұл тұқым қуалайтын гемохроматозды ерте диагностикалауға көмектеседі, әсіресе сарысудағы ферритин деңгейі әлі де төмен болған кезде. Тұқым қуалайтын гемохроматозда жиналған темір негізінен паренхималық жасушаларда шоғырланады, ал ретикулоэндотелиялық жасушаларда жиналу аурудың соңғы сатыларында ғана жүреді. Бұл темірдің трансфузиялық артық жүктелуімен қарама-қайшы келеді, онда темір алдымен ретикулоэндотелиялық жасушаларда, содан кейін паренхималық жасушаларда жиналады. Осыдан тұқым қуалайтын гемохроматоз кезінде ферритин деңгейі салыстырмалы түрде төмен болып қалатынын, ал трансферрин қанығу деңгейі жоғары болып қалатынын түсінуге болады. Трансферрин және оның рецепторы ісік жасушаларын азайтуға қабілетті, егер рецептор антиденелерді тарту үшін пайдаланылса. Осы қасиетіне байланысты, трансферрин гликопротеиндеріне байланысқан нанобөлшектердің дәрі тасымалдаушы ретінде әрекет етуі және қан-ми тосқаулын өткізіп, мидағы ауру жасушаларына жеткізілуі мүмкін деген болжам бар. Трансферринмен конъюгацияланған нанобөлшектердің жетістіктері миға инвазивті емес дәрі-дәрмек жеткізілімдігіне және орталық нерв жүйесіне (ОНЖ) бағытталған аурулардың (мысалы, Альцгеймер немесе Паркинсон аурулары) терапиялық салдарына әкелуі мүмкін.
A decreased plasma transferrin level can occur in iron overload diseases and protein malnutrition. An absence of transferrin results from a rare genetic disorder known as atransferrinemia, a condition characterized by anemia and hemosiderosis in the heart and liver that leads to heart failure and many other complications as well as to H63D syndrome. Studies reveal that a transferrin saturation (serum iron concentration ÷ total iron binding capacity) over 60 percent in men and over 50 percent in women identified the presence of an abnormality in iron metabolism (Hereditary hemochromatosis, heterozygotes and homozygotes) with approximately 95 percent accuracy. This finding helps in the early diagnosis of Hereditary hemochromatosis, especially while serum ferritin still remains low. The retained iron in Hereditary hemochromatosis is primarily deposited in parenchymal cells, with reticuloendothelial cell accumulation occurring very late in the disease. This is in contrast to transfusional iron overload in which iron deposition occurs first in the reticuloendothelial cells and then in parenchymal cells. This explains why ferritin levels remain relative low in Hereditary hemochromatosis, while transferrin saturation is high. Transferrin and its receptor have been shown to diminish tumour cells when the receptor is used to attract antibodies. Due to this functionality, it is theorized that nanoparticles acting as drug carriers bound to transferrin glycoproteins can penetrate the blood brain barrier allowing these substances to reach the diseased cells in the brain. Advances with transferrin conjugated nanoparticles can lead to non invasive drug distribution in the brain with potential therapeutic consequences of central nervous system (CNS) targeted diseases (e. g. Alzheimer's or Parkinson's disease).
Басқа әсерлер
Көмірсутектерге жеткіліксіз трансферрин қанда көп мөлшерде спирт ішу кезінде артады және оны зертханалық тесттер арқылы бақылауға болады. Трансферрин – жіті фазалық белок, ол қабыну, қатерлі ісіктер және белгілі бір ауруларда төмендейді (жіті қабыну кезінде көбейетін С-реактивті белок сияқты басқа жіті фазалық белоктардан өзгеше).
Патология
Трансферринемия трансферрин тапшылығымен байланысты. Нефроздық синдромда трансферриннің несеппен жоғалуы, тироксин байланыстыратын глобулин, гаммаглобулин және антитромбин III сияқты басқа сарысу белоктарымен бірге, темірге жауап бермейтін микроциттік анемияға алып келуі мүмкін.
Анықтамалық диапазондар
Трансферриннің үлгілік қалыпты диапазоны 204–360 мг/дл. Зертханалық тесттердің нәтижелерін әрқашан сол тестті жасаған зертхана берген қалыпты диапазонмен салыстырып түсіндіру керек. Трансферрин деңгейінің жоғарылауы темір тапшылығынан туындаған анемияны көрсетуі мүмкін. Кез келген бұзылықты анықтау үшін трансферринмен бірге қан сарысуындағы темір деңгейі және жалпы темір байланыстыру қабілеті (TIBC) қолданылады. TIBC-тің интерпретациясына қараңыз. Трансферрин деңгейінің төмендеуі нашар тамақтануды білдіреді.
Өзара әрекеттесулер
Трансферрин инсулинге ұқсас өсу факторы 2 және IGFBP3-пен өзара әрекеттеседі. Трансферриннің транскрипциялық реттелуі ретино қышқылымен күшейтіледі.
Қауысқан ақуыздар
Отбасының мүшелеріне қан серотрансферрині (немесе сидерофилин, көбінесе жай ғана трансферрин деп аталады); лактотрансферрин (лактоферрин); сүт трансферрині; жұмыртқа ақуындағы ovotransferrin (кональбумин); және мембранамен байланысқан меланотрансферрин жатады.