Transferrina

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Transferrina
Identificadors
Símbol TF PRO1557, PRO2086
HUGO 11740
Entrez 7018
OMIM 190000
RefSeq NM_001063
UniProt P02787
Altres dades

La transferrina o siderofilina és la proteïna específica encarregada de transportar pel plasma sanguini els ions de ferro, un element que, tot i representar un baix percentatge respecte la composició dels organismes vius, és indispensable per a l'existència de la vida. La transferrina té una estructura globular formada per dos lòbuls, anomenats lòbul-N i lòbul-C. Es pot trobar en forma d'Apotransferrina, és a dir, sense ions de ferro, o com a transferrina, quan hi té unit un àtom de ferro.

Des que la transferrina va ser descoberta fa més de mig segle, un nombre considerable d'estudis han estat realitzats per tal d'aprofundir sobre la captació de ferro mitjançant aquesta proteïna. Recentment, però, s'ha avançat dràsticament en el coneixement sobre el funcionament dels mecanismes implicats en l'homeostasi del ferro gràcies a la identificació i caracterització de nous gens, així com la proteïna responsable de l'hemocromatosi HFE i el transportador de ferro DMT1.

Un dels camins principals per la captació del ferro cel·lular és per mitjà de la internalització del complex de transferrina unida al ferro i el receptor de la transferrina, un procés que pot ser modulat negativament per la proteïna HFE, relacionada amb la hemocromatosi hereditària.

El seu pes mol·lecular és de 79,550 kDa.

Funcions[modifica | modifica el codi]

La funció principal de la transferrina és la d'unir estretament el ferro en forma fèrrica, a més d'unir altres metalls. La transferrina és sintetitzada en el sistema reticuloendotelial (SRE), però principalment en el fetge. Té una vida mitjana de 8 a 10 dies i es troba al plasma sanguini saturat amb ferro en una tercera part normalment.

IREs del RNAm de la transferrina[modifica | modifica el codi]

Per entendre quan es produeix el transport de ferro mitjançant la transferrina és necessari tenir en compte els elements de resposta del ferro (IREs) continguts en l' ARN missatger de la transferrina. Les proteïnes IRP-1, bifuncionals, en absència de ferro en el seu centre ferrosulfurós deixen de fer la seva funció d'isomerització i s'uneixen a aquests elements de reposta del ferro. La transferrina en té concretament cinc en la zona 3' del seu RNAm, de forma que quan es produeix la unió IRP-1-IRE el missatger s'estabilitza, fet que facilita la síntesi de transferrina. L'IRP-1 també es pot trobar als IREs de la ferritina, encara que en aquest cas, enlloc d'estimular la seva síntesi, es bloqueja i en sintetitza menys, ja que la ferritina té com a funció el magatzem de ferro.

Estructura[modifica | modifica el codi]

Formada per 678 aminoàcids, la transferrina presenta una estructura bilobular. Quan no està unida a cap ió fèrric, presenta una disposició més oberta anomenada Apotransferrina (Apo hTf), que consta d'un N-lóbul i un C-lóbul. A cada lòbul hi ha un punt d'enllaç amb la capacitat d'unir-se a un ió ferro, permetent així la regulació de la concentració de ferro lliure en el corrent sanguini.

Codi QR que descarrega l'article de Ross T.A MacGillivray i el seu equip en el que es pot observar la seqüència completa dels aminoàcids de la transferrina.
Seqüència del pèptid de 7 aa que va enllaçar Cys331 amb Cys339.

Apotransferrina + Fe3+ → Transferrina

Els lòbuls N i C són homòlegs i, per tant, contenen exactament la mateixa seqüència d'aminoàcids en els punts d'unió. Cada lòbul consta d'un domini dins el qual s'hi troben dos subdominis anomenats "N-I", "N-II", "C-1" i "C-II", respectivament. En captar els ions fèrrics, cada grup de subdominis forma una obertura per permetre la seva adhesió a la proteïna.[1]

La seqüència d’aminoàcids responsable de la unió del N-lòbul amb els ions de ferro és Asp63, Tyr188, Tyr95, His249 i Arg124. Per altra banda, la del C-lóbul és Asp392, Tyr426, His585, Arg426 i Arg456.

Un altre compost que pren importància en els lòbuls, a part d'aquests aminoàcids, és el grup carbonat. A pH bàsic, l'ió de ferro és alliberat des del lòbul N mitjançant la protonització de les lisines 206 i 296 i de la lisina 534 i Arg632 del C-lòbul. Després de la unió amb el ferro hi ha un canvi conformacional: l'Apo-transferrina, que presentava una estructura oberta, adopta una conformació tancada quan s'hi uneix amb el ferro. Aquest tancament està caracteritzat per un canvi rotacional del subdomini NII per una desviació angular de 63º. La seqüència completa dels aminoàcids de la transferrina humana està determinada per l'alineament de les estructures de la "cyanogen bromide" (CNBr). L'ordre d'aquests fragments es dedueix per mitjà de la superposició d'estructures peptídiques de metionina i altres elements. Els dominis de la transferrina, com s'ha mencionat anteriorment, són de caràcter homòleg i, per tant, les cadenes peptídiques es complementen des de l'aminoàcid 1 i al 336 i del 336 al 678, de manera que en comparar la seqüència dels aminoàcids de l'1 al 336, amb la dels aminoàcids del 337 al 678 s'observa que 143 aminoàcids són idèntics a les dues seqüències, que correspon al 40% de la seqüència completa. Una gran part del 60% restant conté aminoàcids no idèntics però amb una naturalesa química molt similar. La hipòtesi més raonable que justifica aquest fet és que la transferrina tingui el seu origen en una proteïna d'uns 340 aminoàcids que només constés d'un únic lloc d'unió per als ions de ferro, de manera que dues d'aquestes proteïnes es van unir a través d'un pèptid de 7 aminoàcids que va reaccionar amb la Cys331 i amb la Cys339. Aquests dos aminoàcids han estat estudiats i s'ha determinat que la Cys331 té la capacitat d'enllaçar-se a un grup NH2 terminal, i la Cys339 a un grup COOH- terminal, permetent la unió de les dues proteïnes primitives a través del pèptid de 7 aminoàcids, que tindria la següent seqüència: "Pro-Glu-Ala-Pro-Thr-Asn-Glu".[2]

Mecanisme de transport[modifica | modifica el codi]

Per distribuir el ferro a les cèl·lules, la transferrina s'uneix amb una elevada afinitat als receptors de transferrina que es troben a la membrana de les cèl·lules. El nombre de receptors de transferrina és regulat pel ferro a través d'un IRE (iron-responsive element) trobat a la regió no codificada del mRNA del receptor de transferrina.

Durant el cicle cel·lular de la transferrina, en entrar en contacte amb la glicoproteïna el receptor de transferrina és introduït a l'interior de la cèl·lula mitjançant un procés endocític que té lloc als recobriments de clatrina de la membrana plasmàtica.

  1. «Proteopedia» (en anglès). [Consulta: 15/10/2014].
  2. T.A.MacGrillivray, Ross. «The complete amino acid sequence of human serum transferrin». Proc.Natl.Acad.Sci.USA.Vol79, pp. 2504-2058, April 1982, Biochemistry.