铁蛋白的研究现状【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物技术铁蛋白的研究现状摘要：铁结合蛋白（ferritin）广泛存在于动植物和微生物中，是细胞用于储存和释放铁离子最重要的蛋白质，在生物体内进行免疫防御，发挥着重要的作用。本文不仅对铁结合蛋白做了介绍，还结合铁蛋白的分子结构、空间结构、重组表达及其各方面的功能做了详细的介绍。关键词：浙江枝吻纽虫；铁结合蛋白(ferritin)；功能0引言纽形动物是一类具吻的长带形不分节的动物，浙江枝吻纽虫[1](Dendrorhynchuszhejiangensis)，属于纽形动物门(Nematinea)、异纽目(Heteronemertea)、

2、纵沟虫科(Lineidae)、枝吻纽虫属(Dendrorhynchus)，根据报道，枝吻纽虫除了在欧洲和南极洲发现外，在其他各洲的海岸也有发现。目前国内外对纽虫的研究很少，对纽虫的了解还处在形态解剖，生理生化分析上，而对其在分子水平上的研究更是少之又少。孙世春等[2]对纽虫的分类地位进行了研究。王孟前等[3]利用18srDNA序列等分子生物学水平使纽虫的分类和进化地位分析更加准确。生理生化研究方面，很多学者分析了外界环境对纽虫各种生命活动的影响，如纽虫对环境中的盐度、温度和pH值的耐受性；体重、切断手术对纽虫氨和尿素排泄的影响以及纽虫的再生能力[

3、4]等。但对于纽虫对抗外界刺激起很大作用的铁结合蛋白的研究，仍然是一个空白。1铁结合蛋白铁结合蛋白是1937年Laufberge[5]首先分离出来的一种较大分子量的含铁蛋白质,它主要分布于肝、脾、骨髓组织中，可以储藏结合4500个可溶、非毒性、可利用的铁原子。铁结合蛋白已被确定广泛存在于从原核生物到真核生物的有机体中[6]。铁蛋白由球形蛋白质外壳和铁核心两部分构成。铁蛋白的蛋白外壳(外径12～13nm，内径7～8nm,分子量大约500kDa)是一个中空的结构，其中储藏的4500个铁原子不影响蛋白表面和与其它分子的相互作用。脱铁铁蛋白(无铁的铁蛋白

4、)壳的外表凹凸不平,内面形成嵴状突起,伸延迂迴,形成四组形态十分相似的囊状结构。每个脱铁铁蛋白由24条多肽链组成，多肽链有重亚基(H-亚基)和轻亚基(L-亚基)二种[7]，不同组织铁蛋白壳中H-亚基和L-亚基的比例有很大差别。铁蛋白对金属的亲和力部分依赖于蛋白壳中两个亚基的组成比例[8]。纽虫属于无脊椎动物，铁蛋白主要由L-型亚基组成。在蛋白亚基中含有亚铁氧化的接触反应位点和与溶剂进行交换的亲水小孔，因此，铁蛋白的外壳具有亲水性，也正是由于这一特性，铁蛋白可溶于水并可溶于胞浆或血浆中。此外，铁蛋白在细胞内、外液中也均较稳定的存在。铁核心中的铁是以

5、三价铁的氢氧化铁磷酸化合物的形式存在的，其核心中的铁原子含量不等，一般是2500～3000个，上诉中的4500个是其最多可达到的数量。脱铁铁蛋白的囊状结构内含有许多空隙，由外向内通向铁核心，这就是铁原子和其它小分子物质进出的通道。铁蛋白的分子量因含铁量不同而异，大约为460000，体内铁蛋白含铁总量占机体含铁总量的15%～30%[9]。2国内外研究现状和研究趋势铁蛋白（ferritin）是继血红蛋白（haemoglobin）之后，第二个被广泛研究的含铁蛋白质，最早是由Laufberger在1937年分离得到的[5]。而目前对于铁蛋白的报道主要还以

6、外文文献为主，国内对其的研究尚不深入。概括而言，铁蛋白的研究主要集中在以下几个方面：2.1　不同来源铁蛋白的克隆，以及分子结构和表达特征研究铁蛋白分布广泛，从植物到动物、从无脊椎动物到脊椎动物均有分布。如，Wang等[10]从蟹（Meretrixmeretrix）中克隆到铁蛋白分子，并研究了各个发育阶段的表达情况。Kim等[11]从昆虫蜱（Aprionagermari）中克隆到铁蛋白，并进行了构造解析和表达特征研究。Kim等[12]则从大蜡螟（Galleriamellonella）的血淋巴中分离纯化了铁蛋白，并对其分子结构特点和免疫特征进行了研究

7、。2.2　铁蛋白空间结构的研究研究表明，不同来源的铁蛋白虽然在基因序列上差别较大，但是它们的空间结构都很相似。铁蛋白呈中空球形，将三价铁离子状态维持在里面。近年来，对铁蛋白空间结构的研究倾向于各个功能域结构的研究。如Beatrice等[13]制备了人重组铁蛋白晶体，利用X-射线衍射技术对其3-D结构、金属离子结合位点、铁离子转运通道等几个功能域的结构进行了详细的研究。2.3　铁蛋白的重组表达和性质研究在获得铁蛋白基因的基础上，进一步进行重组表达，研究重组蛋白的性质和功能是近几年来对铁蛋白研究的另一个重点。哈卓等[14]通过RT-PCR法从泌乳3d

8、后母猪乳腺组织中扩增了猪乳铁蛋白N-端1077bp的PLF-N基因片段，经过密码子优化并以扩增的PLF-N基因片段为参考模板，全基因合成