Ferritin genleri türler arasında yüksek oranda korunmuştur. Tüm omurgalı ferritin genlerinin üç intronu ve dört ekzonu vardır. İnsan ferritinde, 14 ve 15, 34 ve 35 ve 82 ve 83 amino asit kalıntıları arasında intronlar bulunur; ek olarak, birleşik eksonların her iki ucunda bir - iki yüz tercüme edilmemiş baz vardır. 27. amino asit pozisyonundaki tirozin kalıntısının, biomineralizasyon ile ilişkili olduğu düşünülmektedir.
Ferritin, her hücre tipinde mevcut olan 24 alt üniteden oluşan, boş bir küresel proteindir. Tipik olarak, sırasıyla yaklaşık 8 ve 12 nm iç ve dış çaplara sahiptir. Omurgalılarda, bu alt birimler sırasıyla 19 kDa veya 21 kDa görünür bir molekül ağırlığına sahip olan hem hafif (L) hem de ağır (H) tiptir; dizileri homologtur (yaklaşık% 50 aynıdır). Amfibiler ek ("M") ferritine sahiptir.
Gastropod Lymnaea'da iki tip iyileşmiştirsomatik ferritin, sarısı ferritinden farklıdır (aşağıya bakınız). Lymnaea soma ferritine benzeyen ek bir alt birim, inci istirideki kabuk oluşumuyla ilişkilidir. [11] Parazit Schistosoma'da biri erkeklerde diğeri kadınlarda iki tür bulunur . Yukarıda belirtilen tüm ferritinler, omurgalı H tipi ile primer sekansları bakımından benzerdir. [10] de , E. coli , insan H-ferritin için% 20 benzerlik gözlenmiştir. Ferritin kabuğunun içinde demir iyonları fosfat ve hidroksit ile birlikte kristalitleri oluştururiyonları. Elde edilen parçacık mineral ferrihidrit ile benzerdir.Bitkilerin ve bakterilerin tekli ferritini omurgalı H-tipine en çok benzemektedir. Gastropod Lymnaea'da iki tip iyileşmiştirsomatik ferritin, sarısı ferritinden farklıdır. Lymnaea soma ferritine benzeyen ek bir alt birim, inci istirideki kabuk oluşumuyla ilişkilidir. Parazit Schistosoma'da biri erkeklerde diğeri kadınlarda iki tür bulunur. Yukarıda belirtilen tüm ferritinler, omurgalı H tipi ile primer sekansları bakımından benzerdir. Ferritin kabuğunun içinde demir iyonları fosfat ve hidroksit ile birlikte kristalitleri oluşturur. Elde edilen parçacık mineral ferrihidrit ile benzerdir.
kompleksleri, biraz farklı fizyolojik özelliklere sahip, yüksek oranda ilişkili iki gen ürününün hetero-oligomerleridir. Kompleksin içindeki iki homolog proteinin oranı, iki genin nispi ekspresyon seviyelerine bağlıdır.
Mitokondrial ferritin yakın zamanda bir protein öncüsü olarak tanımlandı ve mitokondri içinde yer alan bir metal bağlayıcı protein olarak sınıflandırıldı. Protein mitokondri tarafından alındıktan sonra olgun bir proteine işlenebilir ve fonksiyonel ferritin kabukları oluşturmak için birleştirilebilir. Yapısı, X ışını kırınımı kullanılarak 1.70 angstromda belirlenmiştir ve 182 artık içermektedir. % 67 sarmaldır. Ramachandran arsa mitokondriyal ferritin yapısı genellikle beta tabakalarının düşük prevalansı alfa helis olduğunu göstermektedir. Diğer insan ferritinden farklı olarak, genetik kodunda intronu bulunmadığı anlaşılmaktadır.
iki gen ürününün hetero-oligomerleridir. Kompleksin içindeki iki homolog proteinin oranı, iki genin nispi ekspresyon seviyelerine bağlıdır.
Mitokondrial ferritin yakın zamanda bir protein öncüsü olarak tanımlandı ve mitokondri içinde yer alan bir metal bağlayıcı protein olarak sınıflandırıldı. Protein mitokondri tarafından alındıktan sonra olgun bir proteine işlenebilir ve fonksiyonel ferritin kabukları oluşturmak için birleştirilebilir. Yapısı, X ışını kırınımı kullanılarak 1.70 angstromda belirlenmiştir ve 182 artık içermektedir. % 67 sarmaldır. Diğer insan ferritinden farklı olarak, genetik kodunda intronu bulunmadığı anlaşılmaktadır.
FERRİTİN FONKSİYONU
Ferritin, demirin toksik olmayan bir biçimde depolanmasına, güvenli bir şekilde depolanmasına ve ihtiyaç duyulduğu alanlara taşınmasına hizmet eder. Eksprese edilmiş ferritin proteininin fonksiyonu ve yapısı farklı hücre tiplerinde değişir. Bu, öncelikle mRNA'nın miktarı ve kararlılığı ile kontrol edilir . mRNA konsantrasyonu, nasıl depolandığı ve ne kadar verimli şekilde kopyalandığı konusundaki değişiklikler ile daha da incedir. Demirin kendisinin varlığı, bazı istisnalar dışında ( demir-duyarlı birime sahip olmayan gastropod Lymnaea'nın sarısı ferritin gibi), ferritin üretimi için önemli bir tetikleyicidir .
Serbest demir, Fenton reaksiyonu yoluyla reaktif oksijen türlerinden serbest radikallerin oluşumunda katalizör görevi gördüğü için hücrelere toksiktir . Dolayısıyla omurgalılar, çeşitli doku bölmelerinde demiri bağlamak için ayrıntılı bir koruyucu mekanizma seti geliştirir. Hücreler içerisinde demir, ferritin veya hemosiderin gibi bir protein kompleksinde depolanır. Apoferritin, demirli demiri serbest bırakmaya bağlar ve demirli halde saklar. Ferritin, retiküloendotelyal sistemin hücreleri içerisinde biriktiğinden, protein agregatları hemosiderin olarak oluşur. Ferritin veya hemosiderin içindeki demir, RE hücreleri tarafından salınması için çıkarılabilir, ancak hemosiderin daha az hazırdır. Kararlı hal koşulları altında, serum ferritin seviyesi, toplam vücut demir depoları ile ilişkilidir; Bu nedenle, serum ferritin FR5Rl demir depolarını tahmin etmek için en uygun laboratuar testidir.
Demir, mineralizasyonda önemli bir mineral olduğundan, ferritin, demirin konsantrasyonunu ve dağılımını kontrol etmek, böylece kabuk morfolojisi ve renklendirmesini kontrol etmek için yumuşakçalar gibi organizmaların kabuklarında kullanılır. Ayrıca hemolenfinden rol oynar Polyplacophora mineralleştirici hızla taşıma demir hizmet ettiği radula'ait .
Demir, çoğunlukla lizozomlar tarafından gerçekleştirilen ferritin bozunması ile kullanılmak üzere ferritinden salınırFerroksidaz aktivitesi
Omurgalı ferritin moleküler ağırlıklarına göre adlandırılmış iki veya üç alt birimden oluşur: L "hafif", H "ağır" ve M "orta" alt birimleri. M alt birimi yalnızca kurbağalarda rapor edilmiştir. Bakterilerde ve archaea'da ferritin, bir alt ünite tipinden oluşur. 'H ve M, ökaryotik ferritinin alt-birimleri ve bakteriyel ve arkeal ferritin tüm alt-birimleri H tipi ve demir (Fe demir dönüşüm ferrooksidaz aktivitesine sahip 2 + ferrik) (Fe 3+ ) formları. Bu , yüksek derecede zarar veren hidroksil radikalini üreten Fenton reaksiyonu olarak bilinen demir ve hidrojen peroksit arasında meydana gelen zararlı reaksiyonu sınırlar. Ferroksidaz aktivitesi, her H tipi alt birimin ortasındaki bir diiron bağlanma bölgesinde meydana gelir. Fe (II) 'nin oksidasyonundan sonra, Fe (III) ürünü ferroksidaz merkezinde metastaz olarak kalır ve Fe (II) ile yer değiştirir, ferritinler arasında yaygın görünen bir mekanizmadır Üç krallığın da yaşamı. Hafif ferritin zinciri, ferroksidaz aktivitesine sahip değildir, ancak protein kafesinden elektron transferinden sorumlu olabilir.Bağışıklık tepkisi
Ferritin konsantrasyonları, bir enfeksiyon veya kanser varlığında büyük ölçüde artar. Endotoksinler, ferritin kodlayan genin bir yukarı regülatörüdür, böylece ferritin konsantrasyonunun yükselmesine neden olur. Buna karşılık, Pseudomonas gibi organizmalar , endotoksine sahip olmasına rağmen, ilk 48 saatlik enfeksiyonda plazma ferritin seviyelerinin önemli ölçüde düşmesine neden olur. Bu nedenle, enfekte olmuş vücudun demir depoları, metabolizmasını engelleyen enfektif ajana reddedilir.Strese yanıt
Ferritin konsantrasyonunun, anoksi gibi streslere cevap olarak arttığı gösterilmiştir ; bunun bir akut faz proteini olduğu anlamına gelir .Mitokondri
Mitokondriyal ferritinin moleküler fonksiyonla ilgili birçok rolü vardır. Ferroksidaz aktivitesi, bağlama, demir iyonu bağlama, oksidoredüktaz aktivitesi, ferrik demir bağlama, metal iyonu bağlama ve geçiş metali bağlama işlemlerine katılır. Biyolojik süreçler kapsamında oksidasyon azaltma, membranlar boyunca demir iyonu taşınması ve hücresel demir iyonu homeostazında rol oynar.Endüstriyel uygulamalar
Ferritin ayrıca, malzeme bilimlerinde kimyasal buhar birikimi ile karbon nanotüp büyümesi için demir nanoparçacıkları yapımında bir öncü olarak kullanılır.
Serum ferritin seviyeleri tıbbi laboratuvarlarda demir eksikliği anemisi için yapılan demir araştırmalarının bir parçası olarak ölçülür . Ölçülen ferritin seviyeleri genellikle vücutta depolanan toplam demir miktarı ile doğrudan bir korelasyon gösterir. Bununla birlikte, ferritinin, aşırı demir yükü için bir belirteç olarak değil, iltihaplı bir akut faz proteini olarak kapasitesine yükseltildiği kronik hastalık anemisi durumunda yapay olarak yüksek olabilir.Normal aralıklar
Referans aralığı olarak adlandırılan normal bir ferritin kan seviyesi, birçok test laboratuarı tarafından belirlenir. Ferritin aralıkları laboratuarlar arasında değişebilir, ancak tipik aralıklar erkekler için 30-300 ng / mL (= µg / L) ve kadınlar için 18-160 ng / mL (= µg / L) olabilir.
FERRİTİN EKSİKLİĞİFerritin
seviyesi düşükse, demir eksikliği için kansızlığa neden olma riski vardır.
Anemi oluşumunda, düşük serum ferritini demir eksikliği anemisi için en spesifik laboratuar testidir . Bununla birlikte, kandaki seviyeleri enfeksiyon veya herhangi bir kronik enflamasyonla artmış olduğu için daha az hassastır ve bu koşullar, aksi takdirde düşük bir ferritin seviyesini, demir eksikliğinden düşük bir seviyeye dönüştürebilir. Normal aralıktaki değer. Bu nedenle, düşük ferritin seviyeleri normal aralıktakilerden daha fazla bilgi taşır.
Düşük ferritin ayrıca hipotiroidi , C vitamini eksikliği veya çölyak hastalığını da gösterebilir.
Düşük serum ferritin seviyeleri, bazı durumlarda anemi ile ilgili olmak zorunda olmayan, belki de anemi yetersizliği olan düşük demir depoları nedeniyle, huzursuz bacak sendromlu hastalarda görülür.
Bir yanlış düşük (bir eşdeğer kan ferritin yanlış pozitif testi), çok nadir, ancak bir sonucu olabilir kanca etkisi aşırı durumlarda ölçüm araçları.
Vejetaryenlik , demir eksikliğinden kaynaklanan düşük serum ferritin seviyelerine neden olabilir ve bir çalışma bunu vejeteryanların% 19'unda bulmuştur.
FERRİTİN FAZLALIĞI
Eğer ferritin yüksekse, fazla demir bulunur ya da fazla demir içermeyen ferritinin mobilize edildiği akut bir enflamatuar reaksiyon vardır. Örneğin, ferritinler, vücutta aşırı demir yükünün işareti olmadan enfeksiyonda yüksek olabilir.
Ferritin da olarak kullanılan işaretleyici için aşırı demir yüklenmesi bozuklukları gibi, hemokromatoz ya da hemosiderosis . Yetişkin başlangıçlı Hala hastalığı , bazı porfiryalar ve hemofagositik lenfohistiyositoz / makrofaj aktivasyon sendromu, ferritin seviyesinin anormal şekilde yükselebileceği hastalıklardır.
Ferritin aynı zamanda bir akut faz reaktanı olduğu için hastalık sırasında sıklıkla yükselir . Akut faz reaksiyonlarından kaynaklanan yüksek ferritini dışlamak için normal bir C-reaktif protein kullanılabilir.
Anoreksiya nervoza hastalarının bir çalışmasına göre, ferritin akut yetersiz beslenme dönemlerinde , belki de demirin intravasküler hacim olarak depoya girmesi ve dolayısıyla kırmızı kan hücrelerinin sayısı düşmesi nedeniyle yükselebilir.
Başka bir çalışma, anoreksiya nervoza katabolik yapısından dolayı , izoferritinlerin salınabileceğini göstermektedir. Ayrıca, ferritin vücutta oksidatif hasardan korunma gibi önemli depolama dışı rollere sahiptir. Bu izoferritinlerin yükselişi, ferritin konsantrasyonundaki genel bir artışa katkıda bulunabilir. Ferritinin immünolojik tahlil veya immünoturbidimetrik yöntemlerle ölçülmesi de bu izoferritinleri toplamakta olabilir, bu nedenle demir depolama durumunun gerçek bir yansıması değildir.