Cosa sono gli emocianine?
Gli emocianine sono proteine respiratorie che vengono utilizzate per trasportare ossigeno nei molluschi e nei crostacei, nonché in alcuni insetti. Sono analoghi in funzione dell'emoglobina trovata nel sangue dei vertebrati. Sia l'emoglobina che le emocianine sono metalloproteine o proteine che includono uno ione metallico, ma le emocianine includono rame piuttosto che ferro e non sono legate alle cellule del sangue. Invece, fluttuano liberamente nell'emolinfina, il fluido circolatorio di crostacei e molruini. Queste proteine sono state studiate per i loro benefici terapeutici, incluso l'uso come potenziale trattamento per il cancro.
Molti organismi usano emocianine per il trasporto di ossigeno. I molluschi in particolare, un gruppo di invertebrati che include vongole, arti, lumache, calamari e specie correlate, si basano su di essi. Anche i granchi a ferro di cavallo, le aragoste, i granchi e altri artropodi utilizzano queste proteine, così come alcuni insetti.
Per crostacei e molluschi che vivono in un ambiente acquatico a basso consumo di basso ossigenoOnmenti, le emocianine sono più efficienti dell'emoglobina come metodo di trasporto di ossigeno. Come proteina a flotta libera, l'emocianina può esistere in maggiore densità all'interno dell'emolinfina rispetto all'emoglobina, che deve essere contenuta nelle cellule. L'aumento della densità delle proteine respiratorie consente all'organismo di "raccogliere" più ossigeno, una capacità che è utile in ambienti a basso ossigeno.
Lo svantaggio di avere un'alta concentrazione di emocianina nell'emolinfina è che aumenta la viscosità del fluido respiratorio, rendendo più difficile per l'organismo far circolare il fluido intorno al suo corpo. Per questo motivo, l'emocianina è più vantaggiosa per gli organismi che spendono meno energia nei movimenti, come granchi a ferro di ferro e molluschi a movonatura lenta. In ambienti terrestri con diverse condizioni ambientali, l'emoglobina è la proteina di trasporto di ossigeno più efficiente. I pochi insetti che fanno hAve Emocianine li mantengono più come un tratto ancestrale - una sospensione evolutiva dai tempi precedenti - che come vantaggio funzionale.
La metalloproteina di emocianina è costituita chimicamente di due atomi di rame legati a una molecola di ossigeno diatomico - una molecola contenente due atomi di ossigeno. Quando il rame si lega all'ossigeno per trasportarlo durante l'emolinfina, diventa ossigenato e cambia colore, diventando blu. Questo cambiamento di colore spiega la colorazione bluastra-viola che può essere osservata in alcuni granchi e aragoste.
La ricerca ha indicato che le emocianine di alcuni molluschi possono avere applicazioni medicinali. L'emolinfo di concholepas concholepas , noto anche come abalone cileno, contiene proteine respiratorie che hanno dimostrato di ridurre i tumori della vescica nei topi. Il seme del buco della serratura, megathura crenulata , fornisce l'emocianina del seme del buco della serratura (KLH), che viene purificata per l'uso in biotecnologia. In particolare, KLH è usato come autoProteina Rier per anticorpi. Può anche essere utile come componente dei vaccini contro il cancro.