Привычки
Ванабины (также известные как ванадий-ассоциированные белки или хромаген ванадия ) представляют собой группу ванадий -связывающих металлопротеинов . Ванабины обнаруживаются почти исключительно в клетках крови или ванадоцитах некоторых оболочников (морских асцидий), включая асцидиацеи . Ванабины, экстрагированные из оболочечных ванадоцитов, часто называют гемованадинами . Эти организмы способны концентрировать ванадий из окружающей морской воды , а белки ванабина участвуют в сборе и накоплении ионов этого металла. [1] В настоящее время нет окончательного понимания того, почему эти организмы собирают ванадий.
Сообщалось о высоких концентрациях ванадия в крови трепанга Stichopus . [2] Однако более поздние исследования обнаружили мало или вообще отсутствие ванадия в этом и четырех других родах трепанга. [3]
Возможная функция
[ редактировать ]Ванабины как переносчики кислорода
[ редактировать ]Из-за высокой концентрации ванадия в крови предполагалось, что ванабины используются для транспорта кислорода, на основе железа как гемоглобин на основе меди или гемоцианин . К сожалению, не удалось найти никаких научных доказательств, подтверждающих эту гипотезу .
Самая высокая концентрация ванадия, обнаруженная на данный момент, 350 мМ , была обнаружена в клетках крови Ascidia gemmata, принадлежащей подотряду Phlebobranchia . Эта концентрация в 10 000 000 раз выше, чем в морской воде. [4]
Ванабины накапливают ванадий в клетках крови и производят виды V(III) и ионы ванадила (V(IV)) из ионов ортованадата (V(V)) с использованием НАДФН в качестве восстановителя . Ванабины также транспортируют восстановленные формы ванадия в вакуоли ванадоцитов (ванадийсодержащие клетки крови). В вакуолях поддерживается очень кислый уровень pH 1,9 (из-за наличия в них серной кислоты), что становится возможным благодаря накачке ионов водорода в вакуоли с использованием энергоемких H. + -АТФаза. Использование НАДФН и АТФ для сбора и поддержания ванадия чрезвычайно энергозатратно, что необычно для белков, транспортирующих кислород.
Другие белки, транспортирующие кислород, имеют очень низкую константу диссоциации со своей металлической простетической группой и прочно связывают эти группы. С другой стороны, ванабины имеют умеренную константу диссоциации и не прочно связывают ванадий. Что наиболее важно, из-за этой умеренной константы диссоциации ванадий обычно находится в свободном состоянии и отделен от любых белков внутри вакуолей. Он полностью отличается от других белков, переносящих кислород.
Ванабины не являются переносчиками кислорода
[ редактировать ]Наиболее убедительным доказательством против использования ванадия для транспорта кислорода является то, что у многих асцидий и оболочников также имеется гемоцианин в крови , который, как можно предположить, отвечает за весь транспорт кислорода.
Использование ванабинов и ванадия для транспорта кислорода у асцидий и оболочников сомнительно. Другая предполагаемая причина сбора ванадия этими организмами заключается в том, что они становятся токсичными для хищников , паразитов и микроорганизмов .
История
[ редактировать ]Немецкий химик Мартин Хенце обнаружил ванадий в асцидиях в 1911 году. [5] [6] [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уэки, Тацуя; Увагаки, Масаюки; Ямамото, Сохей; Мичибата, Хитоши (2014). «Участие тиоредоксина в реакции восстановления V(V) с помощью ванабина2» (PDF) . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1840 (11): 3238–3245. дои : 10.1016/j.bbagen.2014.07.023 . ПМИД 25108063 .
- ^ Филлипс, Александр (1918). Возможный источник ванадия в осадочных породах . Принстонский университет. п. 473.
- ^ Черешко, Л.; Черешко, Э; Харрис, Э; Лейн, К. (1962). «О появлении ванадия у голотурий». Сравнительная биохимия и физиология . 7 (1–2): 127–9. дои : 10.1016/0010-406X(62)90034-8 . ПМИД 14021342 .
- ^ Тацуя Уэки; Нобуо Ямагути и Хитоши Мичибата (2003). «Хлоридный канал в ванадоцитах богатой ванадием асцидии Ascidia sydneiensis Samea » (PDF) . Сравнительная биохимия и физиология . 136 (1): 91–98. дои : 10.1016/s1096-4959(03)00175-1 . ПМИД 12941642 . Архивировано из оригинала (PDF) 6 июня 2014 года . Проверено 13 августа 2013 г.
- ^ Хенце М (1911). «Исследования в крови асцидий. 1. Связь. Соединение ванадия в клетках крови» [Исследования в крови асцидий. Я. Общение. Соединение ванадия в клетках крови]. Биологическая химия (на немецком языке). 72 (5–6): 494–501. дои : 10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494 .
- ^ Мичибата Х, Уяма Т, Уэки Т, Канамори К (2002). Ванадоциты, клетки, являются ключом к разрешению высокоселективного накопления и восстановления ванадия в асцидиях. Микроскопические исследования и техника. Том 56, выпуск 6, страницы 421–434.
- ^ Хенце, М. (1911). «Исследование асцидий в крови. I. Сообщение. Соединения ванадия в кровяных тельцах» . Журнал физиологической химии Хоппе-Зейлера . 72 (5–6): 494–501. дои : 10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494 .