Was sind Hämocyane?
Hämocyane sind Atemproteine, die zum Transport von Sauerstoff in Mollusken und Krebstieren sowie in einigen Insekten verwendet werden. Sie sind analog in der Funktion zum Hämoglobin im Blut von Wirbeltieren. Sowohl Hämoglobin als auch Hämocyane sind Metalloproteine oder Proteine, die ein metallisches Ion enthalten. Hämocyane umfasst jedoch eher Kupfer als Eisen und sind nicht an Blutzellen gebunden. Stattdessen schweben sie frei in der Hämolymphe, der Kreislaufflüssigkeit von Krebstieren und Molluks. Diese Proteine wurden für ihre therapeutischen Vorteile untersucht, einschließlich der Verwendung als potenzielle Behandlung von Krebs.
Viele Organismen verwenden Hämocyane für den Sauerstofftransport. Insbesondere Mollusken, eine Gruppe von Wirbellosen, die Muscheln, Limpets, Schnecken, Tintenfische und verwandte Arten umfassen, verlassen sich auf sie. Hufeisenkrabben, Hummer, Krabben und andere Arthropoden verwenden diese Proteine ebenso wie bestimmte Insekten.
für Krebstiere und Mollusken, die in kalten, sauerstoffarmen aquatischen Umwelt lebenHämocyane sind als Hämoglobin als Methode zum Sauerstofftransport effizienter als Hämoglobin. Als frei schwanger Protein kann Hämocyanin innerhalb der Hämolymphe in größerer Dichte als Hämoglobin existieren, die in Zellen enthalten sein muss. Die erhöhte Dichte der Atemproteine ermöglicht es dem Organismus, mehr Sauerstoff zu „aufnehmen“, eine Fähigkeit, die in Umgebungen mit niedrigem Sauerstoff nützlich ist.
Der Nachteil einer hohen Konzentration an Hämocyanin in der Hämolymphe ist, dass es die Viskosität der Atemflüssigkeit erhöht und es dem Organismus schwieriger macht, die Flüssigkeit um seinen Körper zu zirkulieren. Aus diesem Grund ist Hämocyanin für Organismen, die weniger Energie für die Bewegung verbrauchen, wie langsam bewegende Hufeisenkrabben und Mollusken am vorteilhaftesten. In terrestrischen Umgebungen mit unterschiedlichen Umweltbedingungen ist Hämoglobin das effizientere Sauerstofftransportprotein. Die wenigen Insekten, die h machenAve Hemocyanine behalten sie eher als Stammmerkmal - als evolutionärer Übertrag von früheren Zeiten - als als funktionaler Vorteil.
Das Hämocyanin -Metalloprotein besteht chemisch aus zwei an ein diatomischen Sauerstoffmolekül gebundenen Kupferatomen - einem Molekül, das zwei Sauerstoffatome enthält. Wenn das Kupfer an den Sauerstoff bindet, um ihn im gesamten Hämolymphen zu tragen, wird es sauerstoffhaltig und ändert die Farbe und wird blau. Diese Farbänderung berücksichtigt die bläulich-lila-Färbung, die bei einigen Krabben und Hummer beobachtet werden kann.
Forschung hat gezeigt, dass die Hämocyane bestimmter Mollusken möglicherweise medizinische Anwendungen haben. Die Hämolymphe von concholepas concholepas , auch als chilenischer Abalone bekannt, enthält Atemproteine, bei denen gezeigt wurde, dass sie Blasentumoren bei Mäusen reduzieren. Der Schlüsselloch -Limpet, Megathura crenulata , liefert das Schlüsselloch -Limpet -Hämocyanin (KLH), das zur Verwendung in der Biotechnologie gereinigt wird. Insbesondere wird KLH als Auto verwendetRier -Protein für Antikörper. Es kann auch als Bestandteil von Krebsimpfstoffen nützlich sein.