Гемоцианин

А что говорит эзотерика?

Жизнь была бы слишком скучной и неинтересной, если бы все в ней объяснялось только с медицинской точки зрения. И хотя эзотерики, биоэнергетики и прочие приверженцы нетрадиционных взглядов на понятие вселенной (и роли человека в масштабах мироздания) соглашаются с тем, что 0(I) группа крови с отрицательным резус-фактором является самой чистой и приближенной к «голубой», у них на это счет существует свое собственное видение.

Считается, что люди с такой группой крови более устойчивы к солнечной активности, магнитным бурям и перепадам космической радиации. Но в то же время у них остро развита интуиция, подсказывающая, как действовать в тех или иных жизненных ситуациях. Именно она помогает избегать спорных моментов, выбирая самый гармоничный путь для достижения поставленных целей. Им часто диагностируют заболевания, не поддающиеся лечению со стороны традиционной медицины.

Носители «голубой» крови, как правило, имеют острое зрение и слух, страдают гипотонией и видят вещие сны. А еще у них IQ выше среднего и удивительные способности «играть» с электрическими приборами — например, выводить из строя компьютеры или другую электронику, даже не прикасаясь к ней руками.  Им часто приписывают телепатический дар видеть насквозь людей, поэтому нет смысла перед ними ерничать и казаться быть лучше. Среди таких особенных людей часто можно встретить голубоглазых шатенов и светловолосых «одуванчиков» с зелеными и карими глазами.

Есть мнение, что изначально человечество не имело градаций по группам крови, имея только одну — ту самую «королевскую» первую. Эта версия базируется на результатах раскопок, связанных с изучением древних цивилизаций инков и египтян. Когда ученые приступили к исследованию ДНК мумий египетских фараонов, то оказалось, что у всех «подопытных» была именно первая группа крови. Та же сама картина наблюдалась и в случае с инками. Генофонд членов правящей династии кардинально отличался от остальных представителей нации, своих поданных. Ученые до сих пор так и не сошлись в едином мнении, правдивы ли вышеизложенные выводы, и на самом ли деле все первобытные предки имели первую группу крови, но версия имеет под собой достаточно твердую почву.

Аристократия животного мира

Французский ученый Л. Фредерико в своих исследованиях от 1878 года первым объяснил, почему кровь моллюсков по цвету отличается от привычной нам. Голубая или даже темно-синяя жидкость, циркулирующая в телах осьминогов, спрутов и кальмаров — результат гемоцианина, заменяющего привычный людям гемоглобин. Он же входит в состав крови пауков и скорпионов. Его основным составляющим является медь, которая и придает такой необычный оттенок.

Гемоцианин встречается у:

  • паукообразных;
  • онихофор;
  • головоногих;
  • брюхоногих;
  • мечехвостов;
  • многоножек;
  • ракообразных;
  • некоторых видов насекомых.

По исследованиям ученых, существование кианетиков маловероятно. В первую очередь из-за низкой способности гемоцианина переносить кислород. Он с этой задачей справляется в 5 раз хуже, чем гемоглобин. Полное отсутствие железа в крови человека невозможно, а смешиваясь с медью она дает синий цвет. Обладатель таких изменений не сможет нормально существовать из-за чрезмерной чувствительности к углекислому газу. В голубой крови неизбежно будут появляться тромбы. Так человек имеет шансы только периодически употребляя небольшие дозы алкоголя. Пиво и вино, в состав которых входит этиловый спирт, способны разжижать кровь.

Гемоцианин

Гемоцианин — дыхательный пигмент многих ракообразных и моллюсков — представляет собой белок, соединенный с медью. По своим свойствам гемоцианины напоминают глобулины. При понижении давления кислород отщепляется от гемощшнина, синий цвет которого переходит при этом в желтый. Гемоцианин представляет собой белок, обладающий видовой специфичностью.

Гемоцианин — это медьсодержащий белок, который присоединяет одну молекулу О2 на каждые два атома меди ( гл. Деокси-Си ( 1) — форма заметно не поглощает в видимой области. Таким образом, спектральные данные для оксигемоцианина полностью согласуются с моделью связывания О2 по механизму окислительного присоединения типа гемэритрина.

Молекула гемоцианина ( красящее вещество крови некоторых животных) имеет молекулярный вес 6700000 кислородных единиц и размеры порядка 6 — 10 — 6 — 1 3 — 10 6 см и содержит около миллиона атомов: она видна с помощью сверхмикроскопа.

Форма и размеры частиц гемоцианинов моллюсков, наблюдаемые через электронный микроскоп после негативного окрашивания, и соответствующие им.

Частицы гемоцианина из Cymbium neptuni и Buccinum unda-tum , по данным электронной микроскопии, также имеют цилиндрическую форму.

Кровь содержит гемоцианин, иногда гемоглобин.

Так, гемоцианин улитки ( Helix pomalia) в изоэлектрической точке имеет молекулярный вес 6740000, но с изменением рН распадается на фрагменты, составляющие половину, четверть и восьмую части исходной молекулы. Такой же эффект наблюдается и при обработке мочевиной. Например, гемоглобин расщепляется на две равные идентичные части, эдестин — на четыре. Имеются указания на то, что количество кислотных или основных групп уменьшается при денатурации, вероятно, вследствие внутримолекулярных реакций.

В случае гемоцианина — дыхательного белка, содержащего медь, с молекулярным весом, более чем в десять раз превышающим молекулярный вес гемоглобина-взаимодействует в основном белковая часть молекулы. При рентгеновском облучении в водном растворе отмечалось агрегирование , вероятно вызванное непрямым действием. В пользу последнего говорит защита, которую оказывают другие белки. Оно происходит одинаково как в растворе при комнатной температуре, так и в замороженном растворе при температуре жидкого азота, так что действие сс-частиц, вероятно, прямое.

Физиологические функции гемоцианина связаны с транспортом кислорода. В условиях, которые создаются в крови соответствующих организмов, гемоцианины при связывании кислорода проявляют кооперативный эффект.

В частности, гемоцианин — это белок, в состав которого входит медь и который является синим дыхательным пигментом крови упомянутых существ.

Медьсодержащий протеин — гемоцианин — обратимо поглощает молекулярный кислород. Структура его не выяснена, молекулярная масса его субъединицы 25000 — 75000, молекулярная масса всего металлопротеина приближается к четырем миллионам.

Обратимая дезагрегация молекул гемоцианина вызывается также кислотами и щелочами ( см. стр. Продукты дезагрегации имеют ту же форму, что и молекула гемоцианина, и могут вновь соединяться друг с другом с образованием натив ного гемоцианина.

Появление сигнала ЭПР у гемоцианина, обработанного окисью азота, обусловлено окислением меди ( 1) до меди ( II); соединение NO с гемо-цианином, содержащим Си ( II), не дает заметного сигнала ЭПР.

XI уже указывалось, что гемоцианин — медьсодержащий дыхательный пигмент беспозвоночных — может быть расщеплен на частицы, молекулярный вес которых составляет лишь / 2 или даже Vs молекулярного веса гемоцианина. Если же рН раствора сдвинуть в кислую сторону и довести его до 6 85, то наступает обратный процесс, а именно: ассоциация продуктов распада, и образуется первоначальная молекула гемоцианина. При этом, однако, оказалось, что фрагменты гемоцианина одного вида могут ассоциироваться только с фрагментами того же гемоцианина, но не с фрагментами гемоцианина, полученного от другого вида.

В проходящем же свете концентрированный раствор гемоцианина выглядит пурпурным.

Эволюция гемоцианинов[править | править код]

Филогенетическое дерево гемоцианинов членистоногих и онихофор

Гемоцианины как членистоногих, так и моллюсков происходят от тирозиназ. Однако их эволюционный путь в этих типах животных различается. На первом этапе эволюции гемоцианина членистоногих произошла дупликация гена тирозиназы (или подобного ей фермента), благодаря чему появился белок, имеющий 2 атома меди и способный связывать кислород

Впоследствии этот белок приобрёл способность к полимеризации, что было важно для проявления кооперативных свойств. Гемоцианин моллюсков прошёл через 3 дупликации гена, в результате чего субъединица гемоцианина моллюсков содержит 8 активных центров

Гемоцианины членистоногих и моллюсков имеют значительные различия как по четвертичной структуре, так по своей генетической последовательности. Это позволяет предположить, что они возникли в этих группах независимо друг от друга.

Расхождение гемоцианинов хелицеровых и ракообразных произошло около 600 миллионов лет назад. Гемоцианин хелицеровых имеет достаточно консервативную структуру. Дивергенция гемоцианина паукообразных от остальных хелицеровых произошла 550—450 миллионов лет назад. Возраст дивергенции гемоцианинов высших раков (Malacostraca) и гексамеринов насекомых оценивается в 430—440 миллионов лет. Расхождение гемоцианинов внутри группы ракообразных началось гораздо позже, около 200 миллионов лет назад. Криптоцианины десятиногих раков (Decapoda), не выполняющие функции переносчиков кислорода, отделились от основной линии примерно 215 миллионов лет назад. Время дивергенции гемоцианинов в различных группах членистоногих может свидетельствовать в пользу теории общего происхождения шестиногих и высших раков. Можно отметить тенденцию к уменьшению количества мономеров гемоцианина в субъединице в процессе эволюции.

Открытый в 2002 году гемоцианин онихофор отделился от общей ветви членистоногих раньше, чем началась дивергенция внутри группы членистоногих, тем не менее эти гемоцианины имеют общее происхождение.

Изучение эволюции гемоцианинов позволило уточнить родственные отношения различных групп членистоногих и моллюсков.

Рождение популяции

Кианетики, как и обычные люди, рождаются естественным путем либо с помощью кесарева сечения. Современные ученые предполагают, что такое возможно у пары, которая предпочитает носить медные украшения. Постоянное взаимодействие организма и меди способствует проникновению последнего элемента в кровеносную систему. Медь вступает в реакцию с фракциями железа, что способствует окрашиванию всей крови.

В гинекологии существует теория, что к увеличению числа кианетиков приводит установка медных внутриматочных спиралей. Если использовать контрацептив недолго, тогда медь не успеет накопиться в женском организме. Продолжительное нахождение медной спирали способствует значительному превышению нормы концентрации меди. У таких женщин повышается риск рождения ребенка-кианетика.

Еще одна теория рождения новой популяции связана с редкой 4 группой крови отрицательного резуса. Лица с такой группой считается универсальными донорами. Переливание разрешено только при проявлении группового признака и резусе идентичности. Если возникает массовая потребность в гемотрансфузиях, переливание проводится всем лицам.

https://youtube.com/watch?v=crtM7rtoo3o

Примечания[править | править код]

  1. ↑  (недоступная ссылка)
  2. ↑  (недоступная ссылка)
  3. Volbeda A, Hol W. Crystal structure of hexameric hemocyanin from Panulirus interruptus refined at 3.2Å resolution (англ.) // J Mol Biol. — 1989. — Vol. 209. — P. 249—279.
  4. Magnus K, Hazes B, Ton-That H, Bonaventura C, Bonaventura J, Hol W. Crystallographic analysis of oxygenated and deoxygenated states of arthropod hemocyanin shows unusual differences (англ.) // Proteins. — 1994. — Vol. 19. — P. 302—309.
  5. Cuff M, Miller K, van Holde K, Hendrickson W. Crystal structure of a functional unit from Octopus hemocyanin (англ.) // J Mol Biol. — 1998. — Vol. 278. — P. 855—870.
  6. Bonaventura C. and Bonaventura J. The Mollusca Volume 2. — New York: Academic Press, 1983. — С. 26—29.
  7. Monod J, Wyman J, Changeux J. On the nature of allosteric transitions: a plausible model (англ.) // J Mol Biol. — 1965. — No. 12. — P. 88–118.
  8. Robert C, Decker H, Richey B, Gill S, Wyman J. Nesting: hierarchies of allosteric interactions (англ.) // Proc Natl Acad Sci USA. — 1987. — No. 84. — P. 1891—1895.
  9. Gupta A. P. Arthropod Phylogeny. — New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1979. — С. 717—724. — 735 с.
  10.  (недоступная ссылка)
  11. ↑  (недоступная ссылка)
  12. van Holde K. E., Miller K. I. Hemocyanins (англ.) // Adv Protein Chem. — 1995. — No. 47. — P. 66—68.
  13. Soo Kie Kim, Govindaswami Ragupathi, Musselli C. et al. Livingston comparison of the effect of different immunological adjuvants on the antibody and T-cell response ot immunization with MUC1-KLH and GD3-KLH conjugate cancer vaccines (англ.) // Vaccine. — 1999. — Vol. 18, no. 12. — P. 597—603.
  14. Birebent B, Koido T, Mitchell E et al. Anti-idiotypic antibody (Ab2) vaccines: coupling of Ab BR3E4 to KLH increases humoral and/or cellular immune responses in animals and colorectal cancer patients (англ.) // J Cancer Res Clin Oncol. — 2001. — Vol. 127. — P. 27—33.

Диагностика и лечение

Голубая кровь выглядит как обычная, только соответствующего оттенка. Для нее характерна определенная вязкость и прочие свойства, присущие нормальной красной жидкости. В древней медицине считалось, что голубая кровь — патология, требующая срочного переливания крови. Подобные попытки заканчивались летальным исходом.

В XIX веке ученые открыли белковые антигены. Они прикреплены к эритроцитам и помогают определить группу крови 1, 2, 3 и 4 и антигены А и В. Для людей характерны следующие комбинации (у первой группы антигенов нет):

  • A (II);
  • В (III);
  • АВ (IV).

Система называется АВО. Группы отличаются между собой по резус-фактору. Антиген D впервые выявили у макак. Он играет важную роль в процессе беременности. Резус-независимость плода и материал позволяет предупредить развитие тяжелых и фатальных последствий. Патология лечится такими препаратами, как Резонатив, Антирезус.

На практике медики внимательно относятся к групповой совместимости при необходимости проведения гемотрансфузий для комплексного либо оперативного лечения обычных пациентов и кианетиков. Манипуляция проводится специалистом-трансфузиологом. Предварительно подготавливаются наборы и сыворотки для определения группы и индивидуальной совместимости.

История открытия и изучения

Уже в конце XVIII века было замечено, что кровь моллюсков имеет голубой цвет. В частности, это отмечал знаменитый французский естествоиспытатель Жорж Кювье ().

В 1833 году венецианский химик Бартоломео Бицио (it:Bartolomeo Bizio) обнаружил медь в составе крови морских брюхоногих моллюсков семейства иглянок.

В 1878 году бельгийский физиолог Леон Фредерик (фр. Léon Fredericq) выделил голубой пигмент из крови осьминога Octopus vulgaris. Было отмечено, что при прохождении крови через жабры бесцветная кровь приобретала голубой цвет. Фредерик предположил, что это вещество переносит кислород к органам и тканям. Он же предложил название этого пигмента — «гемоцианин», по аналогии с гемоглобином (от др.-греч. κυανoῦς — лазурный, голубой). Фредерик выдвинул предположение, что гемоцианин — полный структурный и функциональный аналог гемоглобина, в котором медь включена в комплекс с порфириновым кольцом, аналогично гему гемоглобина.

В первой половине XX века были открыты различия в структуре гемоглобина и гемоцианина. В частности, было установлено, что гемоцианин не имеет порфиринового кольца. Предполагаемая простетическая группа гемоцианина была названа «гемокуприн». Позднее стало известно, что медь в субъединице гемоцианина связана непосредственно с белковыми цепями, и простетическая группа как таковая отсутствует.

Во второй половине XX века изучались различные уровни структуры гемоцианина, его свойства, различия гемоцианинов у различных видов. Исследовалась и генетическая последовательность гемоцианинов, на основе чего были выдвинуты новые предположения о родстве различных групп членистоногих и моллюсков. Изучается возможность применения гемоцианина в медицине.

Физические нагрузки и здоровье

Занятия физическими упражнениями необходимы для здоровья каждого человека. Оптимальная нагрузка – 3-4 занятия в неделю. Очень хороши ходьба и бег трусцой. Маршрут для пробежки нужно выбирать подальше от проезжих частей, пыльных улиц и промышленных районов. Лучше всего бегать и ходить в парке, где много деревьев. Так кровь будет насыщаться кислородом, а не вредными выбросами от автомобильной дороги. Нагрузку следует увеличивать постепенно, в зависимости от самочувствия.

Еще полезно заниматься плаваньем – это увеличивает жизненную емкость легких. Гибкость фигуре придает аэробика, сердечную мышцу укрепляют ритмичные кардионагрузки (например, прыжки на скакалке, шейпинг).

Занятия плаванием

Смотрите также

  • Гемоцианин блюдца замочной скважины
  • Гемоглобин
  • Миоглобин

Эволюция гемоцианинов

Филогенетическое дерево гемоцианинов членистоногих и онихофор

Гемоцианины как членистоногих, так и моллюсков происходят от тирозиназ. Однако их эволюционный путь в этих типах животных различается. На первом этапе эволюции гемоцианина членистоногих произошла дупликация гена тирозиназы (или подобного ей фермента), благодаря чему появился белок, имеющий 2 атома меди и способный связывать кислород

Впоследствии этот белок приобрёл способность к полимеризации, что было важно для проявления кооперативных свойств. Гемоцианин моллюсков прошёл через 3 дупликации гена, в результате чего субъединица гемоцианина моллюсков содержит 8 активных центров

Гемоцианины членистоногих и моллюсков имеют значительные различия как по четвертичной структуре, так по своей генетической последовательности. Это позволяет предположить, что они возникли в этих группах независимо друг от друга.

Расхождение гемоцианинов хелицеровых и ракообразных произошло около 600 миллионов лет назад. Гемоцианин хелицеровых имеет достаточно консервативную структуру. Дивергенция гемоцианина паукообразных от остальных хелицеровых произошла 550—450 миллионов лет назад. Возраст дивергенции гемоцианинов высших раков (Malacostraca) и гексамеринов насекомых оценивается в 430—440 миллионов лет. Расхождение гемоцианинов внутри группы ракообразных началось гораздо позже, около 200 миллионов лет назад. Криптоцианины десятиногих раков (Decapoda), не выполняющие функции переносчиков кислорода, отделились от основной линии примерно 215 миллионов лет назад. Время дивергенции гемоцианинов в различных группах членистоногих может свидетельствовать в пользу теории общего происхождения шестиногих и высших раков. Можно отметить тенденцию к уменьшению количества мономеров гемоцианина в субъединице в процессе эволюции.

Открытый в 2002 году гемоцианин онихофор отделился от общей ветви членистоногих раньше, чем началась дивергенция внутри группы членистоногих, тем не менее эти гемоцианины имеют общее происхождение.

Изучение эволюции гемоцианинов позволило уточнить родственные отношения различных групп членистоногих и моллюсков.

Голубая кровь какая группа крови

Считается, что четвертая группа крови появилась позже всех остальных – примерно тысячу лет назад в результате смешивания монголоидов и индоевропейцев.

С глубокой древности считалось, что в жилах «богов» течёт голубая. Эта особая группа представителей иных кровей чрезвычайно незначительная — всего-то около семи-восьми тысяч человек на весь земной шар.

В природе существа с голубой не редкость.

Тема: ГОЛУБАЯ КРОВЬ

Во времена Средневековья, когда «святая» инквизиция могла отправить человека на костер за любую непохожесть на других, к «голубокровным» относились с почтительным уважением и даже страхом.

В хрониках католического монастыря города Витторио есть история о палаче, который был отправлен в эту обитель для покаяния за то, что он казнил человека с «голубой» кровью. Инквизиторский суд решил, что раз у жертвы была кровь «с неба», согрешить он не мог.

Видимо, поэтому множество способов «дознания» у служителей «святой» инквизиции включало в себя «кровопускание».

Какая группа крови считается голубой, королевской? Ваше мнение о Тайнах крови

Люди со второй группой крови более приспособлены к жизни в обществе, обладают хорошим умом и смекалкой, что помогает им быть хорошими друзьями и товарищами. Крайне усидчивые, трудолюбивые, добросовестные, они привыкли все доводить до конца.

Обычно они быстро продвигаются по служебной лестнице, а все остальное считают второстепенным. Если они берутся за какое-либо дело, то обязательно выполняют его хорошо.

Нередко обладатели такой группы крови скрывают свои эмоции, держат переживания в себе, редко открывают кому-либо свою душу или делятся тайнами.

Вся правда о голубой крови

Физические нагрузки полезны практически для каждого человека, но в особенности голубая кровь предрасположена к различным релаксационным нагрузкам. Очень хорошо будет заниматься спортом приблизительно 3-4 раза. Это может быть аэробика, разные виды танцы, быстрая ходьба или легкий бег, а так же разнообразные упражнения на растяжку.

Какую группу крови причисляют к королевской, характеристика людей с голубой кровью

Разобравшись, что такое голубая кровь, какая группа крови и резус могут к ней относиться, стоит сказать, что, в сущности, эта подвижная соединительная жидкость обладает одинаковым функционалом у любого человека.

Делает одну и ту же работу, и устаревшее на данный момент гротескное понятие «аристократичная голубая кровь» кануло в лету, уравняв всех людей.

Это важно для преодоления психологических барьеров и расизма, основанного на цвете кожи людей в разных регионах мира

Что такое — голубая кровь

morskaiaВербаУченые сами изобрели “голубую кровь” Перфторан ? плазмозамещающее средство на основе перфторорганических соединений, искусственная кровь короче и за ее голубоватый цвет назвали голубой кровью. В остальном вы верно отметили наука не признавала факта существования голубой крови у человека и серьезно этим не занималась.

Но та же наука признала,что у Христа была 4 отрицательная группа крови редчайшая на земле. А он принадлежал к царскому роду, по Библии можно проследить его родословную от праотцов.

Если 4-ая группа крови вне зависимости от резус фактора считается молодой кровью, то 1-ая группа крови самая древняя (40000-60000лет назад),Известно, что 0 (I) группа крови (отрицательный резус фактор) — самая чистая кровь на земле известная человеку, но неизвестно, откуда взялся отрицательным резус, фактор, которые делает кровь настолько чистой, что ее можно назвать чистейшей кровью в мире.

Рекомендуем прочесть:  Аморальный грабеж в хорошем качестве

О голубой крови и совместимости групп

Групповой принадлежности крови человека посвящены множество исследований и о ней сложено еще больше различных мифов. Существуют гороскопы по группам крови человека, для разных групп крови составляются специальные диеты, для различных групп крови составляются таблицы сексуальных особенностей и предпочтений.

Даже склонность к различным типам заболеваний пытаются увязать с групповой принадлежностью крови человека. В Японии существует целая система под названием КЕЦУ – УКИ – ГАТА.

Это настоящая общепринятая теория, которая чем-то схожа с нашими зодиакальными и астрологическими прогнозами, но имеющая гораздо большее практическое применение и значение для потомков самураев.

Ведь группа крови дается раз и навсегда и не изменяется в течение всей жизни. Так что, если у вас первая группа, в соответствии с чем вы (по японским критериям) общительный и энергичный человек, не надо вам стремится стать уравновешенным прирожденным лидером, так как это удел обладателей четвертой группы крови.

Другие функции гемоцианинов

Гемоцианин может выступать не только в качестве переносчика кислорода, но и выполнять другие функции.

Иногда гемоцианины выполняют функции тирозиназы — фермента, катализирующего окисление тирозина. В составе таких гемоцианинов отсутствуют аминокислоты, препятствующие подходу фенолов к активным центрам фермента. Следует отметить, что гемоцианины и тирозиназы имеют общее происхождение и разделились около 700 миллионов лет назад. Хелицеровые, такие как пауки и скорпионы, могут катализировать синтез меланина с помощью гемоцианина. Можно предположить существование подобного механизма и у других членистоногих, а также моллюсков. У некоторых паукообразных имеется сразу два вида гемоцианинов. Один задействован в переносе кислорода, а другой катализирует окисление тирозина.

У некоторых ракообразных обнаружено близкое к гемоцианину соединение, названное криптоцианин (англ. cryptocyanin). Криптоцианин утратил способность связывать кислород и является структурным белком, управляющим процессами линьки ракообразных.

В организме насекомых присутствует белок гексамерин. Предполагается, что он произошёл от гемоцианина, однако утратил атомы меди и, как следствие, способность связывать кислород. Гексамерин насекомых служит в качестве резерва питательных веществ. Интересно отметить, что в 2003 году гемоцианин — переносчик кислорода обнаружен и у насекомого — веснянки Perla marginata. При этом структура этого гемоцианина отличается от гемоцианина остальных членистоногих — его субъединица содержит два активных центра и, соответственно, 4 атома меди.

Другие функции гемоцианинов

Гемоцианин может выступать не только в качестве переносчика кислорода, но и выполнять другие функции.

Иногда гемоцианины выполняют функции тирозиназы — фермента, катализирующего окисление тирозина. В составе таких гемоцианинов отсутствуют аминокислоты, препятствующие подходу фенолов к активным центрам фермента. Следует отметить, что гемоцианины и тирозиназы имеют общее происхождение и разделились около 700 миллионов лет назад. Хелицеровые, такие как пауки и скорпионы, могут катализировать синтез меланина с помощью гемоцианина. Можно предположить существование подобного механизма и у других членистоногих, а также моллюсков. У некоторых паукообразных имеется сразу два вида гемоцианинов. Один задействован в переносе кислорода, а другой катализирует окисление тирозина.

У некоторых ракообразных обнаружено близкое к гемоцианину соединение, названное криптоцианин (англ. cryptocyanin). Криптоцианин утратил способность связывать кислород и является структурным белком, управляющим процессами линьки ракообразных.

В организме насекомых присутствует белок гексамерин. Предполагается, что он произошёл от гемоцианина, однако утратил атомы меди и, как следствие, способность связывать кислород. Гексамерин насекомых служит в качестве резерва питательных веществ. Интересно отметить, что в 2003 году гемоцианин — переносчик кислорода обнаружен и у насекомого — веснянки Perla marginata. При этом структура этого гемоцианина отличается от гемоцианина остальных членистоногих — его субъединица содержит два активных центра и, соответственно, 4 атома меди.

Надсемейство гемоцианинов

Суперсемейство гемоцианинов членистоногих состоит из фенолоксидаз , гексамеринов , псевдогемоцианинов или криптоцианинов , (диптерановых) гексамериновых рецепторов.

Фенолоксидазы — это медьсодержащие тирозиназы. Эти белки участвуют в процессе склеротизации кутикулы членистоногих, в заживлении ран и гуморальной иммунной защите. Фенолоксидаза синтезируется зимогенами и активируется расщеплением N-концевого пептида.

Гексамерины — это запасные белки, которые обычно встречаются у насекомых. Эти белки синтезируются жировым телом личинки и связаны с циклами линьки или условиями питания.

Генетические последовательности псевдогемоцианинов и криптоцианинов тесно связаны с гемоцианинами у ракообразных. Эти белки имеют схожую структуру и функцию, но лишены участков связывания меди .

Эволюционные изменения в филогенезе суперсемейства гемоцианинов тесно связаны с появлением этих различных белков у разных видов. Понимание белков в этом суперсемействе не было бы хорошо понятно без обширных исследований гемоцианина у членистоногих.

Противораковые эффекты

Гемоцианин, обнаруженный в крови чилийского морского ушка, Concholepas concholepas , оказывает иммунотерапевтическое действие против рака мочевого пузыря на мышах. Мышей праймировали C. concholepas перед имплантацией клеток опухоли мочевого пузыря (MBT-2). Мыши, получавшие гемоцианин C. concholepas, показали противоопухолевые эффекты: увеличили выживаемость, уменьшили рост и заболеваемость опухолью, а также отсутствие токсических эффектов и могли иметь потенциальное применение в будущей иммунотерапии поверхностного рака мочевого пузыря.

Гемоцианин моллюска улитки (KLH) — это иммуностимулятор, полученный из циркулирующих гликопротеинов морского моллюска Megathura crenulata . Было показано, что KLH является важным средством против распространения рака груди, рака поджелудочной железы и клеток рака простаты при доставке in vitro. Гемоцианин лимфы улитки подавляет рост рака пищевода Барретта человека посредством апоптических и неапоптических механизмов гибели клеток.

Устройство и механизм

Нижняя сторона панциря красного каменного краба ( Cancer productus ). Пурпурный цвет вызван гемоцианином.

Хотя дыхательная функция гемоцианина схожа с функцией гемоглобина, существует значительное количество различий в его молекулярной структуре и механизме. В то время как гемоглобин несет свои атомы железа в порфириновых кольцах ( гемовых группах), атомы меди гемоцианина связаны как простетические группы, координированные остатками гистидина . Активный центр гемоцианина состоит из пары катионов меди (I), которые напрямую координируются с белком за счет движущей силы имидазольных колец из шести остатков гистидина. Было отмечено, что виды, использующие гемоцианин для транспортировки кислорода, включают ракообразных, живущих в холодных условиях с низким давлением кислорода. В этих условиях транспортировка кислорода гемоглобином менее эффективна, чем транспортировка кислорода гемоцианином. Тем не менее, есть также наземные членистоногие, использующие гемоцианин, особенно пауки и скорпионы, которые живут в теплом климате. Молекула конформационно стабильна и полностью функционирует при температуре до 90 ° C.

Большинство гемоцианинов не кооперативно связываются с кислородом и примерно на четверть эффективнее гемоглобина в переносе кислорода на количество крови. Гемоглобин связывает кислород кооперативно из-за изменений стерической конформации белкового комплекса , что увеличивает сродство гемоглобина к кислороду при частичной оксигенации. У некоторых гемоцианинов подковообразных крабов и некоторых других видов членистоногих наблюдается кооперативное связывание с коэффициентом Хилла 1,6–3,0. Коэффициенты Хилла варьируются в зависимости от вида и лабораторных условий измерения. Для сравнения, гемоглобин имеет коэффициент Хилла обычно 2,8–3,0. В этих случаях кооперативного связывания гемоцианин был организован в белковые субкомплексы из 6 субъединиц (гексамеров), каждая из которых имела один сайт связывания кислорода; связывание кислорода с одной единицей в комплексе увеличило бы сродство соседних единиц. Каждый гексамерный комплекс был организован вместе, чтобы сформировать более крупный комплекс из десятков гексамеров. В одном исследовании было обнаружено, что кооперативное связывание зависит от расположения гексамеров вместе в более крупном комплексе, что предполагает совместное связывание между гексамерами. На профиль связывания кислорода гемоцианина также влияют уровни растворенных солевых ионов и pH .

Гемоцианин состоит из множества отдельных субъединичных белков, каждый из которых содержит два атома меди и может связывать одну молекулу кислорода (O 2 ). Каждая субъединица весит около 75 килодальтон (кДа). Субъединицы могут быть расположены в димерах или гексамерах в зависимости от вида; димерный или гексамерный комплекс аналогичным образом расположен в цепочки или кластеры с массой, превышающей 1500 кДа. Субъединицы обычно гомогенные или гетерогенные с двумя вариантными типами субъединиц. Из-за большого размера гемоцианина, в отличие от гемоглобина, он обычно находится в крови свободно плавающим.

Гексамеры характерны для гемоцианинов членистоногих. Гемоцианин птицееда Eurypelma californicum состоит из 4 гексамеров или 24 пептидных цепей. Гемоцианин домашней сороконожки Scutigera coleoptrata состоит из 6 гексамеров или 36 цепей. Подковообразные крабы имеют 8-гексамерный (т.е. 48-цепочечный) гемоцианин. Простые гексамеры обнаружены у колючего омара Panulirus interruptus и изоподы Bathynomus giganteus . Пептидные цепи у ракообразных имеют длину около 660 аминокислотных остатков, а у хелицератов — около 625. В больших комплексах существует множество вариантов цепей, все примерно одинаковой длины; чистые компоненты обычно не собираются самостоятельно.

Другие функции гемоцианинов

Гемоцианин может выступать не только в качестве переносчика кислорода, но и выполнять другие функции.

Иногда гемоцианины выполняют функции тирозиназы — фермента, катализирующего окисление тирозина. В составе таких гемоцианинов отсутствуют аминокислоты, препятствующие подходу фенолов к активным центрам фермента. Следует отметить, что гемоцианины и тирозиназы имеют общее происхождение и разделились около 700 миллионов лет назад. Хелицеровые, такие как пауки и скорпионы, могут катализировать синтез меланина с помощью гемоцианина. Можно предположить существование подобного механизма и у других членистоногих, а также моллюсков. У некоторых паукообразных имеется сразу два вида гемоцианинов. Один задействован в переносе кислорода, а другой катализирует окисление тирозина.

У некоторых ракообразных обнаружено близкое к гемоцианину соединение, названное криптоцианин (англ. cryptocyanin). Криптоцианин утратил способность связывать кислород и является структурным белком, управляющим процессами линьки ракообразных.

В организме насекомых присутствует белок гексамерин. Предполагается, что он произошёл от гемоцианина, однако утратил атомы меди и, как следствие, способность связывать кислород. Гексамерин насекомых служит в качестве резерва питательных веществ. Интересно отметить, что в 2003 году гемоцианин — переносчик кислорода обнаружен и у насекомого — веснянки Perla marginata. При этом структура этого гемоцианина отличается от гемоцианина остальных членистоногих — его субъединица содержит два активных центра и, соответственно, 4 атома меди.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий