Новые научные данные о метаболизме железа

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Новые научные данные о метаболизме железа

Содержание

2. 4O2 2O2 H+ 2H2O2 2H2O + O2 (pH↓) Цитоплазма 4e- Вакуоль 4K+ и/или 4H+ (pHнейтр) (pH↑)
3. Структура тромбоцита Тромбоцит имеет Мх (ЦТК, β-окисление ЖК, ДЦ) Депо гликогена Субмембранные сократительные филаменты Гранулы содержащие
4. Новые научные данные о метаболизме железа Лойко О. В., Котова И. А. Студентки гр. Л-205 Гомельский
5. * Введение Fe играет важную роль в метаболизме, т.к. оно может легко отдавать е- (Hb, Mb,
6. * Системный гомеостаз железа
7. * Всасывание Fe в в 12-п и в верхней части тощей кишки 1.Транспорт Fe через апикальную
8. * Транспорт Fe через энтероцит DCYTB восстанавливает Fe на поверхности клетки. DMT1 транспортер двухвалентных металлов в
9. * Трансферрин гликопротеид 80 kDa, синтезируется в печени, сетчатке, яичках и мозге. связывает Fe, экспортируемое из
10. Доставка Fe тканям Комплекс трансферрин-Fe3+ в плазме транспортируется в клетки ч/з 1 из 2-х поверхностных трансферриновых
11. * Роль трансферринового рецептора R1
12. * Эндоцитоз комплекса Fe3+-Tf-TfR
13. * Освобождение Fe3+ в клетке В клетках установленный комплекс локализуется в эндосоме и окисляется АТФ-зависимой водородной
14. * Экспорт Fe2+ ферропортином Стареющие эритроциты поглощаются макрофагами и деградируют в его лизосомах Fe3+, освобожденное при
15. Накопление Fe3+ Клеточное накапливается Fe3+ в виде ферритина. Ферритин – полимер, состоящий из 24 субъединиц, включает
16. * Регуляция клеточного гомеостаза Fe Существует 2 механизма регуляции поступления и накопления Fe : Транскрипционый –
17. * Аконитаза-IREBP: мунлайтинговый белок IREBP Аконитаза 5’ 3’ мРНК трансферринового рецептора TfR mRNA IRE TfR Tf-Fe2+
18. * Молекулярная регуляция системного метаболизма Fe Поступление железа регулируется в зависимости от потребности в нем организма.
19. * Гепцидин - негативный регулятор транспорта Fe Гепцидин - пептидный гормон, член семейства дефензинов, регулирует поступление
20. * Молекулярная регуляция выработки гепцидина: транскрипционная активация Экспрессия гепцидина зависит от передачи сигналов через ВМР (костный
21. * Наследственные гемохроматозы (заболевания с избытком Fe)
22. * Общая схема регуляции метаболизма железа Гипоксия Почки Печень Красный костный мозг Кишечник O2↓ Fe2+↓ Fe2+
23. * Заключение Поступление железа – строго регулируемый процесс. Связано с его важными функциями: Входит в состав
25. Скачать презентацию

Слайд 2

4O2
2O2
H+
2H2O2
2H2O + O2
(pH↓)
Цитоплазма
4e-
Вакуоль
4K+
и/или
4H+
(pHнейтр)
(pH↑)
NADPH оксидаза
Компенсаторный обмен
Плазмалемма
Мембрана
Протонирование

Слайд 3

Структура тромбоцита
Тромбоцит имеет Мх (ЦТК, β-окисление ЖК, ДЦ)
Депо гликогена
Субмембранные сократительные филаменты
Гранулы

содержащие АДФ, Са2+, серотонин
Гранулы содержащие ФР, фибриноге6н, фибронектин, фактор V
Ионные каналы

Слайд 4

Новые научные данные о метаболизме железа
Лойко О. В., Котова И. А.
Студентки

гр. Л-205
Гомельский государственный медицинский университет

Научный руководитель: к.б.н., доц. А.Н Коваль

Слайд 5

*
Введение
Fe играет важную роль в метаболизме, т.к. оно может легко отдавать

е- (Hb, Mb, cyt и др. ферменты).
Метаболизм Fe (поступление, депо, расход и экскреция) строго и специфически регулируется.
При необходимости увеличивается его поступление в организм.
Дефицит Fe в организме более известен как анемия.
Избыток Fe м.б. токсичным, т.к. вызывает генерацию АФК, активацию пероксидного стресса и поражение паренхиматозных органов, онкогенезу и др. за счет повреждения ДНК, РНК, Б, ФЛ и др. молекул.

Слайд 6

*
Системный гомеостаз железа

Слайд 7

*
Всасывание Fe в в 12-п и в верхней части тощей кишки
1.Транспорт

Fe через апикальную мембрану.
На апикальной поверхности энтероцитов фермент Ферридуктаза переводит Fe3+ пищи, в Fe2+, которое при участии транспортера-1 (DMT1, он же NRAMP2 или DCT1), переносит Fe2+в энтероцит .
2.Транспорт Fe в плазму.
Fe, абсорбированное DMT1 входит в цитозоль клетки, где может накапливаться в виде молекулы ферритина или экспортируется в плазму через базолатеральный экспортер железа-ферропортин, с массой 67kDa и 12 трансмембранными доменами.
Гефестин на поверхности клетки окисляет Fe2+
в Fe3+.

Слайд 8

*
Транспорт Fe через энтероцит
DCYTB
восстанавливает Fe на поверхности клетки.
DMT1
транспортер двухвалентных металлов

в клетку.
Ferroportin
транспортер Fe из клетки.
Hephaestin
медь-содержащая оксидаза, окисляет Fe на поверхности клетки.

12-перстная кишка

Слайд 9

*
Трансферрин
гликопротеид 80 kDa,
синтезируется в печени, сетчатке, яичках и мозге.
связывает Fe, экспортируемое

из клеток, гомологичными N- и C-концевыми Fe- связывающими доменами.
При pH крови = 7.4 Tf связывает 2 атома Fe3+ в присутствии анионов, обычно карбоната.

Слайд 10

Доставка Fe тканям
Комплекс трансферрин-Fe3+ в плазме транспортируется в клетки ч/з 1

из 2-х поверхностных трансферриновых рецепторов.
Трансферриновый рецептор (R1) экспрессируется во всех клетках особенно в предшественниках Э (самая высокая потребность в Fe).
состоит из 2-х идентичных трансмембраных субъединиц, связанных s-s связями. Каждая субъединица состоит из
крупного экстрацеллюлярного, мембран-охватывающего, гидрофобного С-концевого домена, связывающего трансферрин и
маленького цитоплазматического N-терминального домена.

Слайд 11

*
Роль трансферринового рецептора R1

Слайд 12

*
Эндоцитоз комплекса Fe3+-Tf-TfR

Слайд 13

*
Освобождение Fe3+ в клетке
В клетках установленный комплекс локализуется в эндосоме

и окисляется АТФ-зависимой водородной помпой, которая понижает значение рН до 5,5.
Окисление вызывает конформационные изменения в комплексе с последовательным высвобождением Fe3+, которое восстановливается в Fe2+ ферредуктазой (STEAP3).
DMT1 эндосом транспортирует Fe2+ в цитозоль. При кислом значении рН трансферрин остается связанным с рецептором и этот комплекс перемещается к поверхности клетки.

Слайд 14

*
Экспорт Fe2+ ферропортином
Стареющие эритроциты поглощаются макрофагами и деградируют в его лизосомах

Fe3+, освобожденное при катаболизме гема, входит в цитозоль макрофага, где может:
накапливаться в виде ферритина или
экспортироваться ферропортином.

Слайд 15

Накопление Fe3+
Клеточное накапливается Fe3+ в виде ферритина.
Ферритин – полимер, состоящий

из 24 субъединиц, включает H и L белковые субъединицы.
Субъединицы ферритина образуют сферу с центральным ядром, состоящим из 4500 атомов железа.
Из 2-х субъединиц ферритина только Н обладает ферроксидазной активностью (т.е. способна переводить Fe2+ в Fe3+.

Слайд 16

*
Регуляция клеточного гомеостаза Fe
Существует 2 механизма регуляции поступления и накопления Fe

:
Транскрипционый – с помощью цитокинов и дифференциальных факторов.
Пост-транскрипционный – с помощью железо-регулирующих белков (IRPs).

Слайд 17

*
Аконитаза-IREBP: мунлайтинговый белок
IREBP
Аконитаза
5’
3’
мРНК трансферринового рецептора
TfR mRNA
IRE
TfR
Tf-Fe2+
Fe2+
5’
3’
IRE
мРНК ферритина
Синтез активирован
Синтез подавлен
Fe-S
кластер
ЦТК

Слайд 18

*
Молекулярная регуляция системного метаболизма Fe
Поступление железа регулируется в зависимости от потребности

в нем организма.
Всасывание Fe увеличивается при неэффективном эритропоэзе и при гипоксии.
Уменьшение экспорта железа в плазму наблюдается при воспалении.

Слайд 19

*
Гепцидин - негативный регулятор транспорта Fe
Гепцидин - пептидный гормон, член семейства

дефензинов, регулирует поступление Fe в плазму.
Синтезируется гепатоцитами, обнаружен также в сердце, поджелудочной железе, гематопоэтических клетках.
Мутации в гепцидиновом HAMP гене человека ведут к заболеваниям с избытком Fe.
Повышенная экспрессия гепцидина ведет к анемии.

Слайд 20

*
Молекулярная регуляция выработки гепцидина: транскрипционная активация
Экспрессия гепцидина зависит от передачи сигналов

через ВМР (костный морфогенетический белок) и SMAD4 путь.
Выключение SMAD4 гена у мышей блокирует транскрипцию гепцидинового гена.
Избыток железа вызывает отключение SMAD4 гена.
ИЛ-6 индуцирует в гепатоцитах транскрипцию гепцидинового гена.

Слайд 21

*
Наследственные гемохроматозы (заболевания с избытком Fe)

Слайд 22

*
Общая схема регуляции метаболизма железа
Гипоксия
Почки
Печень
Красный костный мозг
Кишечник
O2↓
Fe2+↓
Fe2+
Гепцидин ↓
Эритропоэтин
Эритроциты
МХ
HIF1α
Ангиогенез

Слайд 23

*
Заключение
Поступление железа – строго регулируемый процесс.
Связано с его важными функциями:
Входит в

состав гемоглобина, миоглобина, цитохромов, ферментов:
каталаза, пероксидаза.
Нарушение регуляции всасывания – анемии и гемохроматозы.

Новые научные данные о метаболизме железа

Содержание

4O22O2H+2H2O22H2O + O2(pH↓)Цитоплазма4e-Вакуоль4K+и/или4H+(pHнейтр)(pH↑)NADPH оксидазаКомпенсаторный обменПлазмалеммаМембранаПротонирование

Структура тромбоцитаТромбоцит имеет Мх (ЦТК, β-окисление ЖК, ДЦ)Депо гликогенаСубмембранные сократительные филаментыГранулы

Новые научные данные о метаболизме железаЛойко О. В., Котова И. А.Студентки

*ВведениеFe играет важную роль в метаболизме, т.к. оно может легко отдавать

*Системный гомеостаз железа

*Всасывание Fe в в 12-п и в верхней части тощей кишки1.Транспорт

*Транспорт Fe через энтероцитDCYTBвосстанавливает Fe на поверхности клетки. DMT1транспортер двухвалентных металлов

*Трансферрингликопротеид 80 kDa,синтезируется в печени, сетчатке, яичках и мозге.связывает Fe, экспортируемое

Доставка Fe тканямКомплекс трансферрин-Fe3+ в плазме транспортируется в клетки ч/з 1

*Роль трансферринового рецептора R1

*Эндоцитоз комплекса Fe3+-Tf-TfR

*Освобождение Fe3+ в клетке В клетках установленный комплекс локализуется в эндосоме

*Экспорт Fe2+ ферропортиномСтареющие эритроциты поглощаются макрофагами и деградируют в его лизосомах

Накопление Fe3+Клеточное накапливается Fe3+ в виде ферритина. Ферритин – полимер, состоящий

*Регуляция клеточного гомеостаза FeСуществует 2 механизма регуляции поступления и накопления Fe

*Молекулярная регуляция системного метаболизма FeПоступление железа регулируется в зависимости от потребности

*Гепцидин - негативный регулятор транспорта FeГепцидин - пептидный гормон, член семейства

*Молекулярная регуляция выработки гепцидина: транскрипционная активацияЭкспрессия гепцидина зависит от передачи сигналов

*Наследственные гемохроматозы (заболевания с избытком Fe)

*Общая схема регуляции метаболизма железаГипоксияПочкиПеченьКрасный костный мозгКишечникO2↓Fe2+↓Fe2+Гепцидин ↓ЭритропоэтинЭритроцитыМХHIF1αАнгиогенез

*ЗаключениеПоступление железа – строго регулируемый процесс.Связано с его важными функциями:Входит в

Похожие презентации