Co to są hemocyjany?

Hemocyjany są białkami oddechowymi, które są wykorzystywane do transportu tlenu w mięczakach i skorupiakach, a także w niektórych owadach. Są one analogiczne w funkcji do hemoglobiny znalezionej we krwi kręgowców. Zarówno hemoglobina, jak i hemocyjany są metaloproteinami lub białkami, które obejmują jon metaliczny, ale hemocyjany obejmują miedź, a nie żelazo i nie są związane z komórkami krwi. Zamiast tego unoszą się swobodnie w hemolimfie, płynie krążenia skorupiaków i mollusów. Białka te zostały zbadane pod kątem ich korzyści terapeutycznych, w tym stosowania jako potencjalnego leczenia raka.

Wiele organizmów stosuje hemocyjany do transportu tlenu. W szczególności mięczak, grupa bezkręgowców, która obejmuje małże, likawety, ślimaki, kałamarnice i powiązane gatunki, polegają na nich. Kraby podkowy, homary, kraby i inne stawonogi również wykorzystują te białka, podobnie jak niektóre owady.

dla skorupiaków i mięczaków żyjących w zimnym, niskoksygenowym środowisku wodnymOnments, hemocyjany są bardziej wydajne niż hemoglobina jako metoda transportu tlenu. Jako swobodne białko hemocyjanina może istnieć w większej gęstości w hemolimfie niż hemoglobina, która musi być zawarta w komórkach. Zwiększona gęstość białek oddechowych pozwala organizmowi „podnieść” więcej tlenu, zdolność, która jest przydatna w środowiskach o niskim tleniu.

Wadą posiadania wysokiego stężenia hemocyjaniny w hemolimfie polega na tym, że zwiększa ona lepkość płynu oddechowego, co utrudnia organizmowi krążenie płynu wokół jego ciała. Z tego powodu hemocyjanina jest najbardziej korzystna dla organizmów, które wydają mniej energii na ruch, takie jak powolne kraby podkowy i mięczaki. W warunkach lądowych o różnych warunkach środowiskowych hemoglobina jest bardziej wydajnym białkiem transportu tlenu. Kilka owadów, które had hAve hemocyjany zatrzymują je bardziej jako cechę przodków - przelanie ewolucyjne od wcześniejszych czasów - niż jako przewaga funkcjonalna.

Metaloproteina hemocyjaniny składa się z chemicznie dwóch atomów miedzi związanych z cząsteczką tlenu diatomic - cząsteczką zawierającą dwa atomy tlenu. Kiedy miedź wiąże się z tlenem, aby przenosić go w całym hemolimfie, staje się natleniona i zmienia kolor, zmieniając niebieski. Ta zmiana koloru uwzględnia niebieskawo-fioletowe kolorowanie, które można zaobserwować w niektórych krabach i homarach.

Badania wykazały, że hemocyjany niektórych mięczaków mogą mieć zastosowania lecznicze. Hemolimfa concholepas concholepas , znana również jako chilijska abalone, zawiera białka oddechowe, które wykazano, że zmniejszają guzy pęcherza u myszy. Lekcz zbiorcze, megathura crenulata , zapewnia hemocyjaninę kluczyową (KLH), która jest oczyszczona do stosowania w biotechnologii. W szczególności KLH jest używany jako samochódbiałko Rier dla przeciwciał. Może być również przydatny jako składnik szczepionek przeciwnowotworowych.