yleiskatsaus

raudalla on tärkeä rooli useimmissa eliöissä johtuen sen kyvystä katalysoida elektroninsiirtoa, joka on tärkeä osa mitokondrioiden metabolisia reaktioita energiantuotannon aikana. Lisäksi nisäkkäillä rauta on keskeinen osa hemoglobiinia, mikä mahdollistaa hapen kuljetuksen kudoksiin punasolujen kautta. Vapaa rauta on mahdollisesti myrkyllistä, koska se kykenee katalysoimaan vahingollisten vapaiden radikaalien muodostumista. Tästä syystä rauta sitoutuu yleensä proteiineihin osana hemiryhmiä tai rauta-rikkikeskuksia funktionaalista toimintaa varten. Epäfunktionaalinen rauta sitoutuu kantaja-tai varastointiproteiineihin, mutta voi olla löyhemmin kiinni toisissa proteiineissa labiilissa muodossa. Rautajakauman huolellinen valvonta ihmisellä ei ainoastaan säätele saatavuutta ja myrkyllisyyttä, vaan sillä on myös rooli immuunivasteessa. Infektion aikana keho sitoo käytettävissä olevaa rautaa estääkseen sen käytön tunkeutumalla bakteereihin, mikä rajoittaa merkittävästi niiden kykyä kasvaa ja lisääntyä.

yksi soluihin kulkeutuvan raudan keskeisistä kontrolloijista on CD71, joka tunnetaan myös transferriinireseptorina 1. Kuvassa 1 esitetään yhteenveto sen roolista raudan kuljettamisessa kudosnesteestä tai plasmasta soluun. ”Vapaa” rauta, muodossa Fe(III) sitoutuu transferriiniin, joka itsessään muuttuu kalvosidonnaisen CD71: n ligandiksi. Tämän jälkeen Fe (III)-transferin-CD71-kompleksi endosytoituu endosomiksi, joka happamoituu ionipumppujen vaikutuksesta. Happamassa ympäristössä kompleksi hajoaa aineosikseen. CD71 ja transferriini kierrätetään takaisin pinnalle, kun taas Fe(III) pelkistyy Fe(II): ksi metalloproteaasi STEAP3: n aktiivisuuden ansiosta. Fe (II) voidaan sitten viedä endosomista proteiinilla DMT1 (divalent metal transporter 1). Sytoplasmassa Fe (II) voi liittyä ferritiiniin ja sitä voidaan varastoida tulevaa käyttöä varten, käsitellä mitokondrioissa hemiryhmien ja Fe-yhdisteiden synteesiä varten tai vapauttaa ferroportiinin vaikutuksesta takaisin solunulkoiseen ympäristöön. Hepsidiini-hormoni kontrolloi negatiivisesti ferroportiinin Fe(II): n vapautumista maksasta esimerkiksi tulehduksen aikana rajoittaakseen raudan saatavuutta taudinaiheuttajille. Vapautunut Fe(II) – rauta voidaan sitten muuttaa takaisin FE (III) – muotoon plasman proteiinien, kuten keruloplasmiinin avulla.

viikuna. 1. Transferriinireseptorin 1 rooli raudan kulkeutumisessa soluihin.

Rautakuljetustutkimus

Bio-Rad myy joukon vasta-aineita raudan homeostaasiin osallistuvia proteiineja vastaan.

Target	Human	Mouse	Rat
CD71/TfR1	MCA1148, MCA2775, VMA00037	MCA1033, MCA2474	MCA155
Transferrin	9100-0004, 9100-1055, AHP081, AHP1757, AHP858, VMA00578, VPA00797	AHP081	9100-1055, AHP081
Ferritin	4420-4804, 4420-3010, 4420-3904GA, 4420-4804, AHP2179, OBT1639
Ceruloplasmin
Proerythroblasts / Erythrocytes	MCA506G	MCA6044G

Flow Cytometry Analysis of Key Iron Transport Marker CD71

Rat Anti-Mouse CD71 Antibody, clone 8D3 recognizes mouse CD71, a 763 amino acid ~95 kDa single pass type II transmembraaniglykoproteiinisolun pinta, joka tunnetaan myös transferriinireseptorina. CD71 ilmaistaan punasolulinjan soluissa, mutta puuttuu suurimmasta osasta kypsiä erytrosyyttejä. Klooni 8D3 tunnistaa hiiren cd71: n natiivit, liukoiset ja denaturoidut muodot. 8D3-vasta-aineen sitoutuminen CD71: een ei vaikuta raudan soluunottoon. Rotan anti-hiiri Ter-119/punasoluista vasta-aine, klooni TER-119 tunnistaa TER-119: n, joka tunnetaan myös nimellä Ly-76. Ter-119-klooni havaitsee 52 kDa: n proteiinin, joka liittyy solun pintaan ilmentyvään glykoforiini A: han. TER-119 on erytroidispesifinen antigeeni, joka ilmaistaan varhaisesta proerytroblastista kypsään erytrosyyttivaiheeseen. Tämä antigeeni ilmenee vähäisemmässä määrin myös 20-25%: ssa luuydinsoluista ja 2-3%: ssa pernan soluista. Näitä keskeisiä markkereita on käytetty yhdessä virtaussytometriassa (kuva 2) osoittamaan Fe-tuonnissa tarvittavaa CD71: tä hemoglobiinin syntetisoimiseksi ter-119 positiivisissa proerytroblasteissa.

viikuna. 2. Virtaussytometria-analyysi hiiren tron-kuljetusmerkkiaineista CD71 ja TER-119. A, RPE konjugoitu rotta anti-hiiri Ter-119 (MCA6044PE) vasta-aine ja FITC konjugoitu rotta IgG2a Isotype Control (MCA1212F). B, RPE konjugoitu rotta Anti-hiiri Ter-119 (MCA6044PE) vasta-aine ja FITC konjugoitu rotta Anti-hiiri CD71 (MCA2474F) vasta-aine. Kaikki hiiren luuytimellä tehdyt kokeet. ZE5™ – Kennoanalysaattorilla hankitut tiedot.