Recherche sur la fonction biologique de l’hémocyanine
Un aperçu de l’hémocyanine
L’hémocyanine, également appelée hémocyanine, est une protéine multifonctionnelle appelée précédemment protéine respiratoire, mais des études récentes ont montré que la protéine est impliquée dans le stockage d’énergie, le maintien de la pression osmotique et la régulation du processus de mue.
Introduction de l’hémocyanine
L’hémocyanine est un pigment respiratoire bleu libre trouvé dans l’hémolymphe de certains mollusques, arthropodes (araignées et scarabées). L’hémocyanine contient deux ions de cuivre directement liés à la chaîne polypeptidique, et l’hémoglobine contenant du fer similaire à son oxygène facile, mais aussi facile à dissocier avec l’oxygène, est le seul connu avec l’oxygène réversible protéine de cuivre binding, l’oxydation était vert, Le poids moléculaire de 450 000 ~ 130 000. Hémocyanine d’arthropode Une chaîne polypeptidique avec une liaison d’oxygène moléculaire, cuivre 0,17%; Hémocyanine de mollusque, une chaîne polypeptidique est combinée avec de l’oxygène moléculaire 6, du cuivre à 0,025%. Le cuivre se lie directement à la protéine sous une forme bivalente. L’hémocyanine possède une variété de catalyseurs, en particulier après dénaturation, dans certaines conditions avec une activité polyphénol oxydase, catalase et lipoxygénase.
Dans certains invertébrés, le sang de la plupart des animaux est exempt d’hémoglobine, comme les mollusques (céphalopodes et pétunias) et les arthropodes (limulus de la crevette, le crabe et limulus) également connu sous le nom d’hémocyanine). La molécule d’hémocyanine est composée de Cu2 + et d’une chaîne peptidique d’environ 200 acides aminés ou plus. Comme l’hémoglobine, la couleur du pigment respiratoire est liée à son état. Il est bleu dans l’oxygène et dans l’état. Dans l’état non-oxygène incolore ou blanc.
L’hémocyanine est une protéine respiratoire contenant du cuivre dans l’hémolymphe des arthropodes et des mollusques. L’état désoxydé est incolore et l’état d’oxygène lié est bleu. La masse moléculaire est généralement de 50ku ~ 75ku, composé de sept ou huit unités fonctionnelles de structure cylindrique. Le nombre de sous-unités qui composent l’hémocyanine est élevé, et chaque sous-unité contient deux ions Cu (Ⅰ). Différentes protéines contiennent des nombres différents de sous-unités, une partie du poids moléculaire de l’hémocyanine jusqu’à 9 × 103ku. C’est une molécule cylindrique avec 10 ~ 20 sous-unités. Chaque sous-unité (poids moléculaire 350ku ~ 450ku) a 7 ~ 8 unités fonctionnelles (site de liaison de molécule d’oxygène). L’hémocyanine d’arthropode est composée d’hexamères ou d’hexamères et a une masse moléculaire d’environ 3,5 x 103 ku. Chaque sous-unité (7.5ku) contient un centre oxygéné. La fonction biologique principale de l’hémocyanine et de l’oxygène dans le corps lié à elle avec des hémoglobines et des lombrics hémérythréines et connu sous le nom de l’animal dans les trois protéines respiratoires. Cependant, des études récentes ont montré que l’hémocyanine est une protéine multifonctionnelle, non seulement elle a une fonction oxygène, mais aussi avec le stockage d’énergie, la maintenance de la pression osmotique et la régulation du processus de mue. Une attention particulière à la communauté universitaire, l’hémocyanine a également l’activité phénoloxydase et la fonction antibactérienne, est considéré comme des arthropodes et des mollusques dans des molécules immunitaires importantes.
Caractéristiques structurales de l’hémocyanine
L’hémocyanine est une protéine respiratoire contenant du cuivre dans l’hémolymphe de la crevette. Chaque site de liaison à l’oxygène a deux atomes de cuivre, et son site de liaison à l’oxygène est lié à une autre protéine de liaison aux ions de cuivre, le site de liaison à l’oxygène de la phénoloxydase. L’hémocyanine à l’état désoxydé est incolore, combinée au bleu d’oxygène.
Les caractéristiques structurales de l ‘hémocyanine chez le crabe fer à cheval ont été étudiées par électrophorèse sur gel de polyacrylamide (PAGE) et microscopie électronique. Les résultats ont montré que l’hémocyanine purifiée par Sephadex G-100 apparaissait dans l’électrophorèse PAGE. 4 bandes. L’hémocyanine purifiée a été purifiée davantage par Chromatographie sur DEAE-32 pour obtenir 5 pics d’élution. Chaque pic a été identifié par PAGE. La microscopie électronique a révélé que les molécules d’hémocyanine étaient de forme circulaire, pentagonale, en forme de croix et en forme d’arc et d’autre dissociation avec le milieu de la configuration en même temps.
Chez les arthropodes, les clathrates, les crustacés, les polypes et les araignées contiennent de l’hémocyanine, mais le plus grand groupe d’insectes, bien que non la présence d’hémocyanine, contient des homologues d’hémocyanine, Hexamer). L’hexavalentine est divisée en deux groupes riches en acides aminés aromatiques et en acides aminés riches en méthyl-soufre. L’hémocyanine de type arthropode a également été trouvée dans l’onychophore, un parent proche des arthropodes. L’hémocyanine de type arthropode a une structure à quatre étages et une structure tertiaire. L’hémocyanine a une structure tertiaire d’une masse moléculaire d’environ 75ku, dans laquelle le second domaine est l’hélice alpha, la paire chélatante de Cu +, la liaison d’un O2, le troisième domaine ci-dessous, contenant la fonction Ca, est inconnue.
L’hémocyanine d’arthropode s’est au moins différenciée en: ① phénoloxydase (prophénoloxydase); ② hexapeptide d’insecte (hexamer), ne chélate Cu +, pour la protéine de stockage; ③ crustacés pseudochrome protéine (pseudohémocyanine ou cryptocyanin), Mais aussi pour la protéine de stockage; ④ Récepteur hexapeptide bipolaire. L’analyse phylogénétique moléculaire, ils ensemble avec la protéine hémocyanine, ensemble pour construire la famille des arthropodes hémocyanine superfamille.
La fonction de l’hémocyanine
Fonction de support de l’oxygène: L’hémocyanine est une protéine avec des ions de cuivre univalents comme cofacteur. La fonction physiologique de l’hémocyanine est l’oxygène. Le cuivre d’oxyhémoglobine est Cu (Ⅱ) et bleu, au voisinage du pic d’absorption de 347 nm. La désoxyhémoglobine est incolore. La technologie de diffraction des rayons X a considérablement augmenté la compréhension de l’hémocyanine. En 1978, Simmons M G et Wilson L J synthétisent des complexes de Cu (I) avec de l’imidazole comme ligand, qui peut transporter de façon réversible l’oxygène à température ambiante, soit en solution, soit à l’état solide.
Effet antiviral: L’hémocyanine a un effet antiviral non spécifique. L’hémocyanine est un inhibiteur viral potentiel à de faibles concentrations, mais l’hémocyanine n’inhibe pas complètement la réplication virale.
Agglutination: Au cours des dernières années, des études menées à l’étranger et à l’étranger ont confirmé que l’hémocyanine de patelle peut être évaporée par la phénol oxydase. L’activation du système en cascade de phénoloxydase est étroitement liée au mécanisme de coagulation de la thromboplastine chez les crustacés. Il a été trouvé que l’hémocyanine a également une activité agglutinante. Ces résultats suggèrent que l’hémocyanine, la phénoloxydase et la thromboplastine peuvent être développées à partir de la même protéine, tandis que la molécule multifonctionnelle de l’hémocyanine conserve toutes ses fonctions immunologiques.
Effet antibactérien: Les peptides antimicrobiens produits par le clivage de l’hémocyanine sont associés à la réponse immunitaire aux crevettes. Lorsque la crevette est infectée, la concentration du peptide actif dans la séquence C-terminale de cette hémocyanine augmente, indiquant que la lyse de l’hémocyanine est provoquée par le signal biologique. Lee S Y, etc. à partir de plasma d’écrevisse d’eau douce obtenu par une composition de 16 acides aminés du peptide antimicrobien, peut inhiber la croissance de G + et G-bactéries. Ce peptide antimicrobien est produit par clivage protéolytique de l’hémocyanine dans des conditions acides. L’injection de lipopolysaccharide et de dextrane peut favoriser la production et la libération de ce peptide. Cela suggère que les peptides antimicrobiens peuvent être induits, libérés et activés, et jouent ainsi un rôle dans la défense immunitaire du corps.