Hemopeksin
Hemopeksin (Hpx; Hx), znan i kao beta-1B-glikoprotein, jest glikoprotein koji je kod ljudi kodiran genom HPX sa hromosoma 11.[5][6][7] i pripada porodici hemopleksinskih proteina.[8] Hemopexin is the plasma protein with the highest binding affinity for heme.[9]
„Sami“ hemoglobin koji cirkuliše „sam“ u krvnoj plazmi (koji se naziva „slobodni hemoglobin“, za razliku od hemoglobina koji se nalazi u crvenim krvnim zrncima i cirkuliše sa njima.) uskoro će se oksidirati u met-hemoglobin koji se zatim dalje razdvaja u „slobodni“ hem, zajedno sa globinskim lancem. Slobodni hem će se tada oksidirati u slobodni methem i prije ili kasnije će hemopeksin doći da veže slobodni met-hem zajedno, formirajući kompleks met-hema i hemopeksina, nastavljajući svoje putovanje u cirkulaciji sve dok ne stigne do receptora, npr. kao što je CD91, na hepatocitima ili makrofagima unutar slezene, jetre i koštane srži.
Dolazak hemopeksina i naknadno vezivanje za slobodni hem, ne samo da sprečava prooksidantne i proupalne efekte hema, već i podstiče detoksikaciju slobodnog hema.
Hemopeksin se razlikuje od haptoglobina, potonji se uvijek vezuje za "slobodni" hemoglobin.[10][11]
Mapiranje hemopeksinskog gena
urediCai i Law (1986) pripremili su cDNA klon za hemopeksin, analizom Southern blot hibrida čovjeka/hrčka koji sadrže različite kombinacije ljudskih hromosoma, dodelili su HPX gen ljudskom hromosomu 11. Law et. al. (1988) dodelili su HPX gen 11p15.5-p15.4, istoj lokaciji kao i kompleks gena beta-globina pomoću in situ hibridizacije.[12]
Aminokiselinska sekvenca
urediDužina polipeptidnog lanca je 462 aminokiseline, a molekulska težina 51.676 Da.[5]
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MARVLGAPVA | LGLWSLCWSL | AIATPLPPTS | AHGNVAEGET | KPDPDVTERC | ||||
| SDGWSFDATT | LDDNGTMLFF | KGEFVWKSHK | WDRELISERW | KNFPSPVDAA | ||||
| FRQGHNSVFL | IKGDKVWVYP | PEKKEKGYPK | LLQDEFPGIP | SPLDAAVECH | ||||
| RGECQAEGVL | FFQGDREWFW | DLATGTMKER | SWPAVGNCSS | ALRWLGRYYC | ||||
| FQGNQFLRFD | PVRGEVPPRY | PRDVRDYFMP | CPGRGHGHRN | GTGHGNSTHH | ||||
| GPEYMRCSPH | LVLSALTSDN | HGATYAFSGT | HYWRLDTSRD | GWHSWPIAHQ | ||||
| WPQGPSAVDA | AFSWEEKLYL | VQGTQVYVFL | TKGGYTLVSG | YPKRLEKEVG | ||||
| TPHGIILDSV | DAAFICPGSS | RLHIMAGRRL | WWLDLKSGAQ | ATWTELPWPH | ||||
| EKVDGALCME | KSLGPNSCSA | NGPGLYLIHG | PNLYCYSDVE | KLNAAKALPQ | ||||
| PQNVTSLLGC | TH |
Funkcija
urediHemopeksin veže hem sa najvećim afinitetom od bilo kojeg poznatog proteina. Njegova glavna funkcija je čišćenje hema koji se oslobađa ili gubi putem prometa hemskih proteini kao što je hemoglobin i tako štiti tijelo od oksidacijskog oštećenja koje slobodni hem može uzrokovati. Osim toga, hemopeksin oslobađa svoju ligandsku vezu za internalizaciju nakon interakcije sa CD91.[13] Hemopexin čuva tjelesno gvožđe.[9] Hemopeksin-ovisni unos vanćelijskog hema može dovesti do deaktivacije represije Bach1, što dovodi do transkripcijske aktivacije antioksidantnog hemskog gena oksigenaze-1. Hemoglobin, haptoglobin (Hp) i Hx se povezuju s lipoproteinom visoke gustine (HDL) i utiču na upalna svojstva HDL-a.[14] Hemopeksin može smanjiti regulaciju angiotenzina II tipa 1 receptora (AT1-R) in vitro[].[15]
Klinički značaj
urediPrevladavajući izvor cirkulirajućeg hemopeksina je jetra s koncentracijom u plazmi od 1–2 mg/ml.[16] Nivo hemopeksina u serumu odražava koliko je hema prisutno u krvi. Stoga, nizak nivo hemopeksina ukazuje da je došlo do značajne degradacije spojeva koje sadrže hem. Nizak nivo hemopeksina je jedna od dijagnostičkih karakteristika unutarvaskularne hemolitske anemije.[17] Hemopeksin je uključen u kardiovaskularnu bolest, sepsni šok, ishemijsku ozljedu mozga i eksperimentalni autoimunski encefalomijelitis.[18] The circulating level of hemopexin is associated with prognosis in patients with septic shock.[18]
HPX se proizvodi u mozgu.[19] Delecija gena HPX može pogoršati ozljedu mozga praćenu hemoglobinom bez strome i unutarcerebralno krvarenje.[20] Visok nivo hemopeksina u moždanomoždinskojoj tečnosti povezan je sa lošim ishodom nakon subarahnoidnog krvarenja.[19]
Cirkulirajući hemopeksin može modulirati kod pacijenata i kod miševa antraciklinom izazvanu kardiotoksičnost (npr. srčana insuficijencija).[21]
Reference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000110169 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000030895 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ a b "Entrez Gene: HPX hemopexin".
- ^ Altruda F, Poli V, Restagno G, Silengo L (1988). "Structure of the human hemopexin gene and evidence for intron-mediated evolution". Journal of Molecular Evolution. 27 (2): 102–8. Bibcode:1988JMolE..27..102A. doi:10.1007/BF02138368. PMID 2842511. S2CID 11271490.
- ^ Altruda F, Poli V, Restagno G, Argos P, Cortese R, Silengo L (juni 1985). "The primary structure of human hemopexin deduced from cDNA sequence: evidence for internal, repeating homology". Nucleic Acids Research. 13 (11): 3841–59. doi:10.1093/nar/13.11.3841. PMC 341281. PMID 2989777.
- ^ Bode W (juni 1995). "A helping hand for collagenases: the haemopexin-like domain". Structure. 3 (6): 527–30. doi:10.1016/s0969-2126(01)00185-x. PMID 8590012.
- ^ a b Tolosano E, Altruda F (april 2002). "Hemopexin: structure, function, and regulation". DNA and Cell Biology. 21 (4): 297–306. doi:10.1089/104454902753759717. PMID 12042069.
- ^ "Bilirubin and hemolytic anemia". eClinpath. Pristupljeno 8. 5. 2019.
- ^ "Intravascular hemolysis". eClinpath. Pristupljeno 8. 5. 2019.
- ^ OMIM: Hemopexin -142290
- ^ Hvidberg V, Maniecki MB, Jacobsen C, Højrup P, Møller HJ, Moestrup SK (oktobar 2005). "Identification of the receptor scavenging hemopexin-heme complexes". Blood. 106 (7): 2572–9. doi:10.1182/blood-2005-03-1185. PMID 15947085.
- ^ Watanabe J, Grijalva V, Hama S, Barbour K, Berger FG, Navab M, Fogelman AM, Reddy ST (juli 2009). "Hemoglobin and its scavenger protein haptoglobin associate with apoA-1-containing particles and influence the inflammatory properties and function of high density lipoprotein". The Journal of Biological Chemistry. 284 (27): 18292–301. doi:10.1074/jbc.m109.017202. PMC 2709397. PMID 19433579.
- ^ Krikken JA, Lely AT, Bakker SJ, Borghuis T, Faas MM, van Goor H, Navis G, Bakker WW (mart 2013). "Hemopexin activity is associated with angiotensin II responsiveness in humans". Journal of Hypertension. 31 (3): 537–41, discussion 542. doi:10.1097/HJH.0b013e32835c1727. PMID 23254305. S2CID 23501030.
- ^ Muller-Eberhard U, Javid J, Liem HH, Hanstein A, Hanna M (novembar 1968). "Plasma concentrations of hemopexin, haptoglobin and heme in patients with various hemolytic diseases". Blood. 32 (5): 811–5. doi:10.1182/blood.V32.5.811.811. PMID 5687939.
- ^ Hoffbrand A, Moss P, Pettit J (2006). Essential Haematology (5th izd.). Oxford: Blackwell Publishing. str. 60. ISBN 978-1-4051-3649-5.
- ^ a b Mehta NU, Reddy ST (oktobar 2015). "Role of hemoglobin/heme scavenger protein hemopexin in atherosclerosis and inflammatory diseases". Current Opinion in Lipidology. 26 (5): 384–7. doi:10.1097/MOL.0000000000000208. PMC 4826275. PMID 26339767.
- ^ a b Garland P, Durnford AJ, Okemefuna AI, Dunbar J, Nicoll JA, Galea J, Boche D, Bulters DO, Galea I (mart 2016). "Heme-Hemopexin Scavenging Is Active in the Brain and Associates With Outcome After Subarachnoid Hemorrhage" (PDF). Stroke. 47 (3): 872–6. doi:10.1161/strokeaha.115.011956. PMID 26768209. S2CID 11532383.
- ^ Ma B, Day JP, Phillips H, Slootsky B, Tolosano E, Doré S (februar 2016). "Deletion of the hemopexin or heme oxygenase-2 gene aggravates brain injury following stroma-free hemoglobin-induced intracerebral hemorrhage". Journal of Neuroinflammation. 13: 26. doi:10.1186/s12974-016-0490-1. PMC 4736638. PMID 26831741.
- ^ Liu J, Lane S, Lall R, Russo M, Farrell L, Debreli Coskun M, et al. (decembar 2022). "Circulating hemopexin modulates anthracycline cardiac toxicity in patients and in mice". Science Advances. 8 (51): eadc9245. doi:10.1126/sciadv.adc9245. PMC 9788780 Provjerite vrijednost parametra
|pmc=(pomoć). PMID 36563141 Provjerite vrijednost parametra|pmid=(pomoć).
Dopunska literatura
uredi- Piccard H, Van den Steen PE, Opdenakker G (april 2007). "Hemopexin domains as multifunctional liganding modules in matrix metalloproteinases and other proteins". Journal of Leukocyte Biology. 81 (4): 870–92. doi:10.1189/jlb.1006629. PMID 17185359. S2CID 16210789.
- Morgan WT, Muller-Eberhard U, Lamola AA (januar 1978). "Interaction of rabbit hemopexin with bilirubin". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Protein Structure. 532 (1): 57–64. doi:10.1016/0005-2795(78)90447-6. PMID 620056.
- Liu HM, Atack JR, Rapoport SI (1989). "Immunohistochemical localization of intracellular plasma proteins in the human central nervous system". Acta Neuropathologica. 78 (1): 16–21. doi:10.1007/BF00687397. PMID 2735186. S2CID 24415663.
- Smith A, Tatum FM, Muster P, Burch MK, Morgan WT (april 1988). "Importance of ligand-induced conformational changes in hemopexin for receptor-mediated heme transport". The Journal of Biological Chemistry. 263 (11): 5224–9. doi:10.1016/S0021-9258(18)60703-3. PMID 2833500.
- Altruda F, Poli V, Restagno G, Silengo L (1988). "Structure of the human hemopexin gene and evidence for intron-mediated evolution". Journal of Molecular Evolution. 27 (2): 102–8. Bibcode:1988JMolE..27..102A. doi:10.1007/BF02138368. PMID 2842511. S2CID 11271490.
- Altruda F, Poli V, Restagno G, Argos P, Cortese R, Silengo L (juni 1985). "The primary structure of human hemopexin deduced from cDNA sequence: evidence for internal, repeating homology". Nucleic Acids Research. 13 (11): 3841–59. doi:10.1093/nar/13.11.3841. PMC 341281. PMID 2989777.
- Taketani S, Kohno H, Naitoh Y, Tokunaga R (juni 1987). "Isolation of the hemopexin receptor from human placenta". The Journal of Biological Chemistry. 262 (18): 8668–71. doi:10.1016/S0021-9258(18)47465-0. PMID 3036819.
- Law ML, Cai GY, Hartz JA, Jones C, Kao FT (juli 1988). "The hemopexin gene maps to the same location as the beta-globin gene cluster on human chromosome 11". Genomics. 3 (1): 48–52. doi:10.1016/0888-7543(88)90158-9. PMID 3220477.
- Morgan WT, Alam J, Deaciuc V, Muster P, Tatum FM, Smith A (juni 1988). "Interaction of hemopexin with Sn-protoporphyrin IX, an inhibitor of heme oxygenase. Role for hemopexin in hepatic uptake of Sn-protoporphyrin IX and induction of mRNA for heme oxygenase". The Journal of Biological Chemistry. 263 (17): 8226–31. doi:10.1016/S0021-9258(18)68467-4. PMID 3372522.
- Takahashi N, Takahashi Y, Putnam FW (januar 1985). "Complete amino acid sequence of human hemopexin, the heme-binding protein of serum". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 82 (1): 73–7. Bibcode:1985PNAS...82...73T. doi:10.1073/pnas.82.1.73. PMC 396973. PMID 3855550.
- Takahashi N, Takahashi Y, Putnam FW (april 1984). "Structure of human hemopexin: O-glycosyl and N-glycosyl sites and unusual clustering of tryptophan residues". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (7): 2021–5. Bibcode:1984PNAS...81.2021T. doi:10.1073/pnas.81.7.2021. PMC 345428. PMID 6371807.
- Frantíková V, Borvák J, Kluh I, Morávek L (decembar 1984). "Amino acid sequence of the N-terminal region of human hemopexin". FEBS Letters. 178 (2): 213–6. doi:10.1016/0014-5793(84)80603-1. PMID 6510521. S2CID 45009902.
- Smith A, Alam J, Escriba PV, Morgan WT (april 1993). "Regulation of heme oxygenase and metallothionein gene expression by the heme analogs, cobalt-, and tin-protoporphyrin". The Journal of Biological Chemistry. 268 (10): 7365–71. doi:10.1016/S0021-9258(18)53184-7. PMID 8463269.
- Morris CM, Candy JM, Edwardson JA, Bloxham CA, Smith A (januar 1993). "Evidence for the localization of haemopexin immunoreactivity in neurones in the human brain". Neuroscience Letters. 149 (2): 141–4. doi:10.1016/0304-3940(93)90756-B. PMID 8474687. S2CID 24743139.
- Hrkal Z, Kuzelová K, Muller-Eberhard U, Stern R (mart 1996). "Hyaluronan-binding properties of human serum hemopexin". FEBS Letters. 383 (1–2): 72–4. doi:10.1016/0014-5793(96)00225-6. PMID 8612795. S2CID 21283343.
- Hunt RC, Hunt DM, Gaur N, Smith A (juli 1996). "Hemopexin in the human retina: protection of the retina against heme-mediated toxicity". Journal of Cellular Physiology. 168 (1): 71–80. doi:10.1002/(SICI)1097-4652(199607)168:1<71::AID-JCP9>3.0.CO;2-5. PMID 8647924. S2CID 10105569.
- Miller YI, Smith A, Morgan WT, Shaklai N (oktobar 1996). "Role of hemopexin in protection of low-density lipoprotein against hemoglobin-induced oxidation". Biochemistry. 35 (40): 13112–7. doi:10.1021/bi960737u. PMID 8855948.
- Grinberg LN, O'Brien PJ, Hrkal Z (juli 1999). "The effects of heme-binding proteins on the peroxidative and catalatic activities of hemin". Free Radical Biology & Medicine. 27 (1–2): 214–9. doi:10.1016/S0891-5849(99)00082-9. PMID 10443938.
- Nakajima S, Moriyama T, Hayashi H, Sakata I, Nakae Y, Takemura T (februar 2000). "Hemopexin as a carrier protein of tumor-localizing Ga-metalloporphyrin-ATN-2". Cancer Letters. 149 (1–2): 221–6. doi:10.1016/S0304-3835(99)00367-5. PMID 10737728.
- Shipulina N, Smith A, Morgan WT (april 2000). "Heme binding by hemopexin: evidence for multiple modes of binding and functional implications". Journal of Protein Chemistry. 19 (3): 239–48. doi:10.1023/A:1007016105813. PMID 10981817. S2CID 45510572.
Također pogledajte
urediVanjski linkovi
uredi- Hemopexin na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
Glikoproteini su složene bjelančevine koje, uz proteinsku komponentu, sadrže i oligosaharidne lance (glikane). Šećerna komponenta se kovalentno veže za bočne polipeptidne lance. Ta veza se ostvaruje tokom kotranslacijskih ili posttranslacijskih modifikacija. Ovaj proces se označava terminom glikozilacija, kroz koju često prolaze izlučevinski ekstracelularni proteini. Vanjski segmenti proteina čiji su segmenti u ekstracelularnom prostoru su također glikozirani.
N-glikolizacija i O-glikolizacija
urediPostoje dva tipa glikolizacije:
- U N-glizaciji, dodavanje šećera se može desiti na amidnom azotu bočnog lanca asparagina.
- U O-glikolizaciji, dodavanje šećera se dešava na hidroksil kisiku na bočnom lancu hidroksilizina, hidroksiprolina, serina ili treonina.
Monosaharidi
uredi
Monosaharidi koji se obično nalaze u eukariotskim glikoproteinima:[1]
| Šećer | Tip | Skraćenica |
|---|---|---|
| β-D-Glukoza | Heksoza | Glc |
| β-D-Galaktoza | Heksoza | Gal |
| β-D-Manoza | Heksoza | Man |
| α-L-Fukoza | Deoksiheksoza | Fuc |
| N-Acetilgalaktozamin | Aminoheksoza | GalNAc |
| N-Acetilglukozamin | Aminoheksoza | GlcNAc |
| N-Acetilneuraminska kiselina | Aminononulosonska kiselina (Sijalinska kiselina) |
NeuNAc |
| Ksiloza | Pentoza | Xyl |
Šećerna grupa ili grupe pomažu savijanje ili održavanje stabilnosti proteina.
Glikoproteini su široko rasprostranjeni u žjezdanim tkivima životinja koja sintetiziraju sekrete i ekskrete.[3] Osobito značajne integracijske membranski komponente, koje učestvuju u međućelijskim interakcijama. Formiraju se i u citosolu, ali su njihove funkcije i način formiraja, kao i moguće modifikacije manje poznati. Komponente su mnogih tkivnih antigen]a ((krvnih grupa, npr.)
Reference
uredi- ^ Murray R. K., Granner D. K., Rodwell V. W. (2006): Harper's Illustrated Biochemistry 27th Ed. McGraw–Hill, New York.
- ^ Glycan classification Arhivirano 27. 10. 2012. na Wayback Machine SIGMA
- ^ Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (1996): Biologija 1, Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-686-8.