Vanabins (также известная как ванадиевые-ассоциированные белки или ванадий хромоген ) представляют собой специфическая группа ванадий -связывающих металлопротеинов . Ванабины содержатся почти исключительно в клетках крови или ванадоцитах некоторых оболочников (морских брызг), включая Ascidiacea . Ванабины, извлеченные из оболочковых ванадоцитов, часто называют гемованадинами . Эти организмы способны концентрировать ванадий до уровня, превышающего, а иногда и намного, в 100 раз выше, чем в окружающей морской воде.. Белки ванабина, по-видимому, участвуют в сборе и накоплении этого иона металла. В настоящее время нет окончательного понимания того, почему эти организмы собирают ванадий.
Немецкий химик Мартин Хенце открыл ванадий в асцидии в 1911 году. [1] [2] [3]
Теории [ править ]
Ванабины как переносчики кислорода [ править ]
Предполагалось, что из-за высокой концентрации ванадия в крови ванабины используются для транспорта кислорода, как гемоглобин на основе железа или гемоцианин на основе меди . К сожалению, нет никаких научных доказательств, подтверждающих эту гипотезу .
Самая высокая концентрация ванадия, обнаруженная до сих пор, 350 мМ , была обнаружена в клетках крови Ascidia gemmata, принадлежащих подотряду Phlebobranchia . Эта концентрация в 10 000 000 раз выше, чем в морской воде. [4]
Ванабины накапливают ванадий в клетках крови и продуцируют виды V (III) и ионы ванданила (V (IV)) из ортованадат-ионов (V (V)) с использованием НАДФН в качестве восстанавливающего агента . Ванабины также переносят восстановленные формы ванадия в вакуоли ванадоцитов (ванадийсодержащих клеток крови). Вакуоли поддерживают при очень кислом pH 1,9, что стало возможным благодаря закачке ионов водорода в вакуоли с использованием энергоемкой H + -АТФазы. Использование НАДФН и АТФ для сбора и поддержания ванадия чрезвычайно энергоемко, что необычно для белков, переносящих 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 связывают ванадий прочно. Что наиболее важно, из-за этой умеренной константы диссоциации ванадий обычно находится в свободном плавании и отделен от любых белков внутри вакуолей. Это полностью отличается от других белков, переносящих кислород.
Ванабины не переносчики кислорода [ править ]
Наиболее убедительным доказательством того, что ванадий не используется для транспорта кислорода, является то, что у многих асцидий и оболочников также есть гемоцианин в крови, который, как можно предположить, отвечает за весь транспорт кислорода.
Использование ванабинов и ванадия для транспорта кислорода у асцидий и оболочников сомнительно. Еще одна предполагаемая причина, по которой эти организмы собирают ванадий, - стать токсичными для хищников , паразитов и микроорганизмов .
Технологическое использование ванабинов [ править ]
В этом разделе не процитировать любые источники . ( Май 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Мировой океан несет разбавленные концентрации редких минералов. Общее количество золота , серебра , марганца и платины (среди прочего) во всех мировых океанах соперничает с количеством земных рудников , но из-за низкой концентрации этих минералов в морской воде их добыча считается непрактичной. Понимание механизмов, лежащих в основе того, как некоторые организмы концентрируют редкие минералы (такие как сидерофоры ) из морской воды, может сделать биотехнологическую возможность выращивать и выращивать организмы для фильтрации морской воды и извлечения этих минералов, подобно биовыщелачиванию .
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ Henze M (1911). "Untersuchungen über das Blut der Ascidien. 1. Mitteilung. Die Vanadiumverbindung der Blutkörperchen" [Исследования крови морских брызг. I. Связь. Соединение ванадия клеток крови. Биологическая химия (на немецком языке). 72 (5–6): 494–501. DOI : 10.1515 / bchm2.1911.72.5-6.494 .
- ^ Мичибата Н, Uyama Т, Т Уэки, Канамори К (2002). Ванадоциты, клетки содержат ключ к разрешению высокоселективного накопления и восстановления ванадия в асцидиях. Микроскопические исследования и техника. Том 56, выпуск 6, страницы 421 - 434
- ^ Хенце, М. (1911). "Untersuchungen über das Blut der Ascidien. I. Mitteilung. Die Vanadiumverbindung der Blutkörperchen" . Zeitschrift für Physiologische Chemie Хоппе-Зейлера . 72 (5–6): 494–501. DOI : 10.1515 / bchm2.1911.72.5-6.494 .
- ↑ 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. DOI : 10.1016 / s1096-4959 (03) 00175-1 . PMID 12941642 . Архивировано из оригинального (PDF) 6 июня 2014 года . Проверено 13 августа 2013 года .
Внешние ссылки [ править ]
- Характеристика ванабинов, ванадий-связывающих белков, ключевых веществ накопления ванадия у асцидий на Wayback Machine (архив 18 декабря 2005 г.)
- Передача генов ванабина бактериям
