Idi na sadržaj

Ceruloplazmin

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
CP
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

1KCW, 2J5W, 4EJX, 4ENZ

Identifikatori
AliasiCP
Vanjski ID-jeviOMIM: 117700 MGI: 88476 HomoloGene: 75 GeneCards: CP
EC broj1.16.3.1
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 3 (čovjek)
Hrom.Hromosom 3 (čovjek)[1]
Hromosom 3 (čovjek)
Genomska lokacija za CP
Genomska lokacija za CP
Bend3q24-q25.1Početak149,162,410 bp[1]
Kraj149,221,829 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 3 (miš)
Hrom.Hromosom 3 (miš)[2]
Hromosom 3 (miš)
Genomska lokacija za CP
Genomska lokacija za CP
Bend3|3 A2Početak20,011,218 bp[2]
Kraj20,063,309 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije
Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija chaperone binding
vezivanje iona metala
ferroxidase activity
oxidoreductase activity
copper ion binding
oxidoreductase activity, acting on metal ions
Ćelijska komponenta blood microparticle
extracellular region
lysosomal membrane
Egzosom
Vanćelijsko
endoplasmic reticulum lumen
ćelijska membrana
Biološki proces ion transport
copper ion transport
cellular iron ion homeostasis
Posttranslacione modifikacije
GO:0015915 transport
iron ion transport
iron ion homeostasis
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_000096

NM_001042611
NM_001276248
NM_001276250
NM_007752
NM_001374677

RefSeq (bjelančevina)

NP_000087

NP_001263177
NP_001263179
NP_031778
NP_001361606

Lokacija (UCSC)Chr 3: 149.16 – 149.22 MbChr 3: 20.01 – 20.06 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Ceruloplazmin jest feroksidazni enzim koji je kod ljudi kodiran genom CP sa hromosoma 3.[5][6][7]

Ceruloplazmin je glavni protein koji prenosi bakar u krvi, a osim toga ima ulogu u metabolizmu željeza. Prvi put je opisan 1948.[8] Drugi protein, hefestin, poznat je po svojoj homologiji sa ceruloplazminom, a takođe učestvuje u metabolizmu gvožđa i verovatno bakra.

Aminokiselinska sekvenca

[uredi | uredi izvor]

Dužina polipeptidnog lanca je 1.065 aminokiselina, a molekulska težina 122.205 Da.

1020304050
MKILILGIFLFLCSTPAWAKEKHYYIGIIETTWDYASDHGEKKLISVDTE
HSNIYLQNGPDRIGRLYKKALYLQYTDETFRTTIEKPVWLGFLGPIIKAE
TGDKVYVHLKNLASRPYTFHSHGITYYKEHEGAIYPDNTTDFQRADDKVY
PGEQYTYMLLATEEQSPGEGDGNCVTRIYHSHIDAPKDIASGLIGPLIIC
KKDSLDKEKEKHIDREFVVMFSVVDENFSWYLEDNIKTYCSEPEKVDKDN
EDFQESNRMYSVNGYTFGSLPGLSMCAEDRVKWYLFGMGNEVDVHAAFFH
GQALTNKNYRIDTINLFPATLFDAYMVAQNPGEWMLSCQNLNHLKAGLQA
FFQVQECNKSSSKDNIRGKHVRHYYIAAEEIIWNYAPSGIDIFTKENLTA
PGSDSAVFFEQGTTRIGGSYKKLVYREYTDASFTNRKERGPEEEHLGILG
PVIWAEVGDTIRVTFHNKGAYPLSIEPIGVRFNKNNEGTYYSPNYNPQSR
SVPPSASHVAPTETFTYEWTVPKEVGPTNADPVCLAKMYYSAVDPTKDIF
TGLIGPMKICKKGSLHANGRQKDVDKEFYLFPTVFDENESLLLEDNIRMF
TTAPDQVDKEDEDFQESNKMHSMNGFMYGNQPGLTMCKGDSVVWYLFSAG
NEADVHGIYFSGNTYLWRGERRDTANLFPQTSLTLHMWPDTEGTFNVECL
TTDHYTGGMKQKYTVNQCRRQSEDSTFYLGERTYYIAAVEVEWDYSPQRE
WEKELHHLQEQNVSNAFLDKGEFYIGSKYKKVVYRQYTDSTFRVPVERKA
EEEHLGILGPQLHADVGDKVKIIFKNMATRPYSIHAHGVQTESSTVTPTL
PGETLTYVWKIPERSGAGTEDSACIPWAYYSTVDQVKDLYSGLIGPLIVC
RRPYLKVFNPRRKLEFALLFLVFDENESWYLDDNIKTYSDHPEKVNKDDE
EFIESNKMHAINGRMFGNLQGLTMHVGDEVNWYLMGMGNEIDLHTVHFHG
HSFQYKHRGVYSSDVFDIFPGTYQTLEMFPRTPGIWLLHCHVTDHIHAGM
ETTYTVLQNEDTKSG

Funkcija

[uredi | uredi izvor]

Ceruloplazmin (CP) je enzim (EC 1.16.3.1) sintetiziran u jetri i u svojoj strukturi sadrži 6 atoma bakra.[9] U zdravoj ljudskoj plazmi, ceruloplazmin nosi više od 95% ukupnog bakra.[10] Ostatak čine makroglobulini. Ceruloplazmin pokazuje aktivnost oksidaze zavisnu od bakra, koja je povezana sa mogućom oksidacijom Fe2+ (fero gvožđe) u Fe3+ (feri gvožđe), stoga pomaže u njegovom transportu u plazmi u kombinaciji sa transferinom, koji može prenositi željezo samo u feri stanju.[11] Izvještava se da je molekularna težina ljudskog ceruloplazmina 151 kDa.

Uprkos opsežnim istraživanjima, još uvijek se mnogo toga ne zna o tačnim funkcijama CP, većina funkcija se pripisuje fokusu CP na prisutnost Cu centara. To uključuje transport bakra za isporuku Cu u vanjetrena tkiva, aktivnost amin-oksidaze koja kontrolira nivo biogenih amina u crijevnim tekućinama i plazmi, uklanjanje kisika i drugih slobodnih radikala iz plazme i eksport željeza iz ćelija za transport kroz transferin.[12]

Poznato je da mutacije ometaju vezivanje bakra za CP i poremete metabolizam gvožđa i uzrokuju preopterećenje gvožđem.

Ceruloplazmin je relativno veliki enzim (~10 nm); veća veličina sprečava da se vezani bakar izgubi u mokraći osobe tokom transporta.

Struktura aktivnog mjesta

[uredi | uredi izvor]

Višebakarno aktivno mjesto CP sadrži tip I (T1) mononuklearnog bakra[12] mjesto i trinuklearni centar bakra udaljen ~ 12-13 Å (vidi sliku 2). Tribakarni centar se sastoji od dva tipa III (T3) bakra i jednog tipa II (T2) iona bakra. Dva T3 bakrena iona su premoštena hidroksidnim ligandom dok drugi hidroksidni ligand povezuje T2 bakreni ion sa proteinom. T1 centar je premošten sa tribakarnim centrom sa dva histidinska (His1020, His1022) ostatka i jednim ostatkom Cys(1021). Supstrat se vezuje u blizini T1 centra i oksidira se T1 Cu2+ ionom, formirajući redukovano Cu+ oksidacijsko stanje. Redukovani T1 Cu+ zatim prenosi elektron kroz jedan Cys i dva His, premoštavajuća ostatka do tribakarnog centra. Nakon što su četiri elektrona prebačena sa supstrata u centre bakra, O2 se veže na centar tribakra i podliježe redukciji od četiri elektrona kako bi se formirale dvije molekule vode.[12]

Slika 2: Pogled izbliza na CP aktivno mjesto u ljudskoj plazmi koje se sastoji od T1 bakrenog centra (lijevo) i trinuklearnog bakarnog centra (desno) koji prikazuje koordinirajuće bočne lance. PDB kod: 1KCW. Boje atoma: Cu = siva; O = crvena; N = plava; S = žuta.

Regulacija

[uredi | uredi izvor]

Cis-regulacijaki element koji se zove GAIT element uključen je u selektivno translacijsko utišavanje transkripta ceruloplazmina.[13] Utišavanje zahtijeva vezivanje kompleksa citosolnog inhibitora koji se naziva IFN-gama-aktivirani inhibitor translacije (GAIT) za GAIT element.[14]

Klinički značaj

[uredi | uredi izvor]

Kao i svaki drugi protein u plazmi, nivoi se smanjuju kod pacijenata sa oboljenjem jetre zbog smanjene sposobnosti sinteze.

Mehanizmi niskog nivoa ceruloplazmina:

Dostupnost bakra ne utiče na translaciju proteina u nastajanju. Međutim, apoenzim bez bakra je nestabilan. Apoceruloplazmin se u velikoj mjeri unutarćelijski razgrađuje u hepatocitima i mala količina koja se oslobađa ima kratko poluvrijeme cirkulacije od 5 sati u poređenju sa 5,5 dana za holoceruloplazmin.

Ceruloplazmin se može izmjeriti analizom krvi;[15] ovo se može uraditi pomoću imunoeseja . Uzorak se centrifugira i odvaja; čuva se tri dana na temperaturi od oko 4 °C. Ovim testom se utvrđuje postoje li znaci Wilsonove bolesti. Drugi test koji se može uraditi je test nivoa bakra u urinu; pokazalo se da je to manje precizno od testa krvi. Može se uraditi i test jetrenog tkiva.

Mutacije u genu za ceruloplazmin (CP), koje su vrlo rijetke, mogu dovesti do genetičke bolesti aceruloplazminemija, koju karakterizira hiperferitinemija sa preopterećenjem željezom. U mozgu, ovo preopterećenje gvožđem može dovesti do karakterističnih neuroloških znakova i simptoma, kao što su cerebellumska ataksija, progresivna demencija i ekstrapiramidni znaci. Višak gvožđa se također može taložiti u jetri, pankreasu i mrežnjačama, što dovodi do ciroza€ciroze, endokrinih abnormalnosti i gubitka vida.

Referentni rasponi

[uredi | uredi izvor]

Normalna koncentracija ceruloplazmina u krvi kod ljudi je 20–50 mg/dL.

Referentni rasponi krvnih testova, poređenje sadržaja ceruloplazmina u krvi (prikazano sivom bojom) sa drugim sastojcima.

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000047457 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000003617 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Takahashi N, Ortel TL, Putnam FW (Jan 1984). "Single-chain structure of human ceruloplasmin: the complete amino acid sequence of the whole molecule". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (2): 390–4. Bibcode:1984PNAS...81..390T. doi:10.1073/pnas.81.2.390. PMC 344682. PMID 6582496.
  6. ^ Koschinsky ML, Funk WD, van Oost BA, MacGillivray RT (Jul 1986). "Complete cDNA sequence of human preceruloplasmin". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 83 (14): 5086–90. Bibcode:1986PNAS...83.5086K. doi:10.1073/pnas.83.14.5086. PMC 323895. PMID 2873574.
  7. ^ Royle NJ, Irwin DM, Koschinsky ML, MacGillivray RT, Hamerton JL (maj 1987). "Human genes encoding prothrombin and ceruloplasmin map to 11p11-q12 and 3q21-24, respectively". Somatic Cell and Molecular Genetics. 13 (3): 285–92. doi:10.1007/BF01535211. PMID 3474786. S2CID 45686258.
  8. ^ Holmberg CG, Laurell CB (1948). "Investigations in serum copper. II. Isolation of the Copper containing protein, and a description of its properties". Acta Chem Scand. 2: 550–56. doi:10.3891/acta.chem.scand.02-0550.
  9. ^ O'Brien PJ, Bruce WR (2009). Endogenous Toxins: Targets for Disease Treatment and Prevention, 2 Volume Set. John Wiley & Sons. str. 405–6. ISBN 978-3-527-32363-0.
  10. ^ Hellman NE, Gitlin JD (2002). "Ceruloplasmin metabolism and function". Annual Review of Nutrition. 22: 439–58. doi:10.1146/annurev.nutr.22.012502.114457. PMID 12055353.
  11. ^ Song D, Dunaief JL (2013). "Retinal iron homeostasis in health and disease". Frontiers in Aging Neuroscience. 5: 24. doi:10.3389/fnagi.2013.00024. PMC 3695389. PMID 23825457.
  12. ^ a b c Bertini, Ivano (2007). Biological Inorganic Chemistry (jezik: English). California, USA: University Science Books. str. 426–442. ISBN 978-1-891389-43-6.CS1 održavanje: nepoznati jezik (link)
  13. ^ Sampath P, Mazumder B, Seshadri V, Fox PL (Mar 2003). "Transcript-selective translational silencing by gamma interferon is directed by a novel structural element in the ceruloplasmin mRNA 3' untranslated region". Molecular and Cellular Biology. 23 (5): 1509–19. doi:10.1128/MCB.23.5.1509-1519.2003. PMC 151701. PMID 12588972.
  14. ^ Mazumder B, Sampath P, Fox PL (Oct 2005). "Regulation of macrophage ceruloplasmin gene expression: one paradigm of 3'-UTR-mediated translational control". Molecules and Cells. 20 (2): 167–72. PMID 16267389.
  15. ^ "Ceruloplasmin Test: MedlinePlus Medical Test". medlineplus.gov (jezik: engleski). Pristupljeno 10. 12. 2021.

Dopunska literatura

[uredi | uredi izvor]

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]

Šablon:Alfa globulini

Šablon:Metabolizam željeza Šablon:Ostale oksidoreduktaze