Эйхгорн Г. (ред.) Неорганическая биохимия. Том 1

Подождите немного. Документ загружается.

Tрансферрины (сидерофилины) 353

в связывании каждого атома железа участвуют два остатка гисти-

дина, но этот вопрос остается открытым, так как с карбоксимети-

лированными гистидинами не получено доказательств кооператив-

ного эффекта; связывание, скорее всего, осуществляется беспоря-

дочным образом, хотя способность связывать металл резко теряется

при изменении более чем 10 остатков. По-видимому, отсутствие

эффекта кооперативное™ при модификации гистидина должно

отражать постепенную, но при этом ускоряющуюся потерю железо-

связывающей активности в зависимости от числа измененных ги-

стидинов. Возможно, также, что потеря способности связывать же-

лезо отражает изменения в третичной структуре белка при увели-

чении числа модифицированных гистидиновых остатков.

Опубликовано всего несколько работ о влиянии модификации

тирозина на связывающие центры сидерофилинов. При сравнении

чувствительности к химической модификации тирозильных остатков

белка, не содержащего металла, и насыщенного железом белка

установили, что число тирозильных остатков, претерпевших моди-

фикацию, уменьшается примерно на 6 в случае, когда белок свя-

зан с железом, по сравнению с белком, не содержащим железа.

Это было верно и для случая, когда процесс модификации вклю-

чал ацетилирование гидроксильных групп N-ацетилимидазолом

[88] с последующим нитрованием тетранитрометаном [87]. Фе-

нольные остатки содержащего металл белка оказались также

эолее устойчивыми к иодированию [88]. Согласие между этими

результатами и результатами спектрофотометрического титрова-

шя, проведенного в лаборатории Вернера, служит веским доказа-

тельством участия тирозильных остатков в комплексообразовании

; металлом. Но, как указывали Баткус, Кларк и Фини [86], необ-

содимым условием связывания является наличие полости: «Так

сак соответствующая ориентация металлсвязывающего центра,

ю-видимому, стабилизируется водородными связями и взаимодей-

ствием зарядов, внутренняя конформация молекулы играет очень

!ажную роль. При химических модификациях эти межмолекуляр-

[ые взаимодействия изменяются, происшедшие изменения могут

фивести к изменениям в устойчивости хромогенного комплекса,

пектральным сдвигам и в конечном счете к потере белком поло-

ти, связывающей металл».

8. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

О МЕТАЛЛСВЯЗЫВАЮЩИХ ЦЕНТРАХ СИДЕРОФИЛИНОВ

При физиологическом значении рН и в присутствии бикарбо-

ат-иона два связывающих железо центра трансферрина идентич-

ы по параметрам спектров ЭПР. Однако при низких значениях

Нив отсутствие бикарбоната становятся очевидными отличия

1—2451

354

i лава 2

между этими двумя центрами. Каждый центр содержит четыре

азотных лиганда, но не все из них могут действительно связывать-

ся с металлом при всех обстоятельствах. Два из этих атомов

азота могут находиться в имидазольных кольцах гистидина, источ-

ник же двух других — неизвестен. Два или три тирозильных остат-

ка, по-видимому, непосредственно участвуют в связывании железа,

и один или два остатка —• в связывании меди, хотя, по-видимому,

прямая координация фенольных атомов кислорода к иону металла

недоказуема. Молекула воды прямо координируется со связанной

медью и, по-видимому, также легко связывается и железом.

Константы устойчивости для этих двух центров трансферрина

и кональбумина одинаковы или почти одинаковы. Тем не менее

в комплексе Fe

+ с трансферрином в отсутствие бикарбоната при

низких значениях рН или когда металл связан с Cr

+ обнаружи-

ваются различия между этими центрами. Наблюдались также раз-

личия между двумя центрами трансферрина по физиологической

способности служить донорами железа.

Несмотря на то что Fe

+ и Cu

+ обычно имеют различные сте-

реохимические требования, оба этих иона захватываются (прини-

маются) металлсвязывающими центрами сидерофилинов. Возмож-

но, это объясняется значительной гибкостью полипептидных боко-

вых цепей в области связывающих центров, так что каждый ион

может выбрать такое лигандное окружение и симметрию, которые

ему наиболее подходят.

9. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СИДЕРОФИЛИНОВ

9.1. Потребность в физиологическом

переносчике железа

Элементарные термодинамические расчеты показали, что пр:

физиологических значениях рН и парциальном давлении газооб

разного кислорода наиболее предпочтительным для железа в рас

творе в условиях равновесия является степень окисления +

(Fe

+). Приняв растворимость гидроксида железа(III) равно

Ю-36 jvi* [4], получим, что равновесная концентрация свободны

ионов железа(III) в крови не может превышать IO

-14

М. Отсюд

вытекает необходимость в переносчике для ионов железа.

Однако, возможно, что трансферрин выполняет еще и боле

важную, чем транспорт, функцию. Этот белок способен специфич*

ски узнавать синтезирующие гемоглобин ретикулоциты, и эта ei

способность к узнаванию обеспечивает доставку содержащегос

* Здесь, по-видимому, идет речь о произведении растворимости Fe(OH)

Прим. ред.

Tрансферрины (сидерофилины) 355

в нем железа только к таким клеткам, которые специфически нуж-

даются в железе [89]. Кроме того, сами ретикулоциты могут эф-

фективно акцептировать железо только из специфических носите-

лей [90], наилучший из которых, по-видимому, трансферрин.

Таким образом, способность трансферрина к узнаванию имеет

двойственную роль, включающую и это . иецифическое взаимодей-

ствие белка с клеткой.

9.2. Взаимодействие трансферрин — ретикулоцит

Для того чтобы ретикулоцит мог взаимодействовать с трансфер-

рином и акцептировать из него железо, на его поверхности должны

быть специальные рецепторы. Обработка поверхности клетки тиро-

зином, который, как известно, гидролизует сиалогликопептиды из

клеточных мембран [91], в значительной степени лишает поверх-

ность способности акцептировать железо из белка [89].

Морган [92] предположил, что взаимодействие между транс-

феррином и ретикулоцитами осуществляется в следующие четыре

стадии:

1. Адсорбция трансферрина рецепторами на поверхности рети-

кулоцита.

2. Образование прочной связи между трансферрином и ретику-

лоцитом. На этой стадии белок может действительно проникать

внутрь клетки [93].

3. Перенос железа из белка в клетку.

4. Удаление белка.

Трансферрин, связанный с Fe

+ или Cr

+, обладает большим

:родством к рецепторам ретикулоцитов, чем апотрансферрин [94,

Э5]. Этот эффект частично зависит от природы закомплексованно-

го иона металла и, по-видимому, обусловлен более высокой кон-

:тантой скорости реакции диссоциации комплекса ретикулоцит —

трансферрин в том случае, когда белок не содержит металла.

Таким образом, молекулы трансферрина, содержащие Cr

+ или

+, имеют более продолжительное время жизни на поверхности

зетикулоцита, при этом среднее время жизни молекулы белка на

юверхности клетки, вероятно, составляет 5—10 мин [4]. Трансфер-

тны, содержащие марганец, медь или цинк, ведут себя подобно

шотрансферрину [93]. Яндл и Катц [96] и Корнфельд [94] рас-

:читали, что на поверхности ретикулоцита имеется около 50 ООО ре-

[епторных центров, так что в условиях насыщения около 2% пло-

цади поверхности клетки занято трансферрином. Бейкер и Морган

97] подсчитали, что с ретикулоцитом может быть связано

00 000 молекул белка.

Скорость поглощения железа ретикулоцитами не зависит от

тепени насыщения железом трансферрина, с которым они инкуби-

уются при условии, что общая концентрация комплекса железо —

356

i лава 2

трансферрин постоянна. Это указывает, что апотрансферрин не-

значительно препятствует процессу переноса железа [57, 98J.

В литературе имеются противоречивые сообщения о влиянии кон-

центрации трансферрина на поглощение железа ретикулоцитами

[57, 96, 98, 99]. Было сделано предположение, что некоторые рас-

хождения в результатах можно объяснить различиями в физиоло-

гической однородности используемых препаратов трансферрина

[18, 99]. Этот автор также подчеркнул, что при изучении эффек-

тов концентрации трансферрина и его насыщения нужно принимать

во внимание тот факт, что, хотя обмен между молекулами транс-

феррина самопроизвольно не протекает вследствие огромной устой-

чивости комплекса металла с белком, он может быть промотирован

присутствием таких связывающих железо агентов, как цитрат [62].

Влияние структурных модификаций на биологическую актив-

ность трансферрина было изучено Корнфельдом [100]. По-видимо-

му, эти исследования можно разделить на исследование влияния

модификации на связывание белка с поверхностью клетки рети-

кулоцита и на исследование последующего специфического погло-

щения железа клеткой. Ферментативное удаление большинства

углеводных связей в трансферрине не вызывает никаких значи-

тельных изменений ни в связывании белка, ни в переносе железа.

Механизм переноса железа из молекул трансферрина в синте-

зирующий гемоглобин аппарат ретикулоцита не известен. Этот

механизм не может быть простой диссоциацией из-за очень боль-

шой устойчивости комплекса железа с белком. Присутствие хела-

тирующих агентов в инкубационной среде не влияет на поглоще-

ние железа in vitro. Так как устойчивость комплекса железо

трансферрин значительно понижается в отсутствие бикарбоната

предположили, что в этом взаимодействии может участвовав

центр белка, связывающий бикарбонат [101]. Молекула трансфер

рина, как было показано, способна проникать внутрь ретикулоцит;

[93]; возможно, это сопровождается понижением локального зна

чения рН внутри клетки, достаточным для того, чтобы желез<

могло отделиться от белка.

На концентрацию трансферрина в крови не влияет поглощени

железа из кишечника, хотя последующее распределение поглощен

ного железа зависит от того, насколько трансферрин как носител

насыщен им [102].

9.3. Трансферрин как буфер для ионов железа

Так как циркулирующий трансферрин только на 7з насыще

железом, он обладает способностью приспосабливаться к изм<

няющимся концентрациям железа, так что он является эффектш

ным буфером для железа, а также его поставщиком. Наскольи

важна эта функция, хорошо видно тогда, когда она не может пр<

Трансферрины.

(сидерофилины)

357

явиться. В условиях хронической перегрузки железом, когда транс-

феррин насыщен железом или когда имеется врожденный дефицит

белка [103], железо откладывается в тканях в такой степени, что

возможно отравление им.

9.4. Биологическая функция кональбумина

и лактоферрина

Специфическая роль кональбумина и лактоферрина в транс-

порте железа не доказана. Кональбумин защищает яйцо от мик-

робной инфекции [6], соединяясь с железом и препятствуя росту

микроорганизмов. В этом может заключаться одна из его биоло-

гических функций. Повсеместное распространение лактоферрина

в выделениях дыхательных, пищеварительных, мочевых и слезных

трактов, возможно, связано с бактериостатической активностью

этого белка [15]. При насыщении железом антимикробные свой-

ства кональбумина и лактоферрина исчезают [6].

Лактоферрин может участвовать в транспорте железа из крови

в молоко кормящей матери, но это еще не точно установлено.

Имеется также несколько предположений о роли этого белка в ре-

гуляции поглощения железа из желудочно-кишечного тракта [104].

9.5. Генетическая разнородность трансферринов

Обнаружено не меньше 18 генетических разновидностей транс-

феррина человека [105]. Биологическое значение этой изменчиво-

сти не известно (если оно вообще имеется).

Ю. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Трансферрины (сидерофилины) — группа белков из разнообраз-

ных источников, характеризующихся способностью специфично,

прочно и обратимо связывать ионы Fe(III) и ионы других пере-

ходных металлов. Функция сывороточного трансферрина, который

наиболее подробно изучен, состоит в том, чтобы транспортировать

ион железа в кровь и направлять его к ретикулоцитам, которым

:>н нужен для биосинтеза гемоглобина. Система трансферрин —

>етикулоцит до сих пор является уникальной для изучения взаимо-

действия металла с белком и белка с клеткой.

ДОПОЛНЕНИЯ, ВНЕСЕННЫЕ В КОРРЕКТУРУ

Гибсон и Прайс [Biochem. Biophys. Res. Commun., 46, 646

1972)] недавно сообщили, что специфическое связывание Fe

трансферрином не осуществляется в отсутствие подходящего

358

i лава 2

аниона. Тем самым было высказано сомнение в существовании

бинарного комплекса Fe—-трансферрин. Результаты, полученные

ранее Aaca и Айзеном [76] и Айзеном с сотр. [70], были объясне-

ны присутствием цитрата, используемого для получения апотранс-

феррина в образцах, изученных этими исследователями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Laurell С.-В., Ingelman В., Acta Chem. Scand., 1, 770 (1947).

2. Holmberg С. G., Laurell С.-В., Acta Physiol. Scand., 10, 307 (1945).

3. Holmberg С. G., Laurell С.-В., Acta Chem. Scand., 1, 944 (1947).

4. Sehade A. L., Caroline L., Science, 104, 3420 (1946).

5. Schade A. L., Reinhart R. W., Levy H., Arch. Biochem., 20, 170 (1949).

6. Schade A. L., Caroline L., Science, 100, 14 (1944).

7. Sorensoti Al., Sorenson S. P. L., Compt. Rend

Trav. Lab. Carlsberg, 23, 55

(1939).

8. Williams J., Biochem. J., 83, 355 (1962).

9. Feeney R. E., Komatsu St. K-, Structure and Bonding, 1, 149 (1966).

10. Bron C., Blanc B., Isliker H., Helv. Physiol. Acta, 25, 337 (1967).

11. Montreuil I., Tonnelat J., Mullet 5., Biochim. Biophys. Acta, 45, 413 (1960).

12. Groves M. L., Biochim. Biophys. Acta, 100, 154 (1965).

13. Baker E., Shaw D. C., Morgan E. H., Biochemistry, 7, 1371 (1968).

14. Schade A. L., Pallavicini C., Wiesmann U., Protides of the Biological Fluids,

Proc. Colloq. Bruges, 16, 619 (1968).

15. Alasson P. L., Heremans I. F., Schonne E., Crabbe P. A., Protides of the Bio-

logical Fluids, Proc. Colloq. Bruges, 16, 633 (1968).

16. Koechlin B. A., J. Am. Chem. Soc., 74, 2649 (1952).

17. Gelotte B., Flodin P., Killander I., Arch. Biochem. Biophys. Supp., 1, 319

(1962).

18. Schade A. L., Sonderdruck Behringwerk-Mitteilung., 1961, 39.

19. Laurell C. B., Acta Chem. Scand., 7, 1407 (1953).

20. Leibman A., Aisen P., Arch. Biochem. Biophys., 121, 717 (1967).

21. Warner R. C., Weber 1., J. Biol. Chem., 191, 173 (1951).

22. Bain I. A., Deutsch H. F., J. Biol. Chem., 172, 547 (1948).

23. Woodworth R. C., Schade A. L., Arch. Biochem. Biophys., 82, 78 (1959).

24. Bates G. W., Billups C., Saltman P.. J. Biol. Chem., 242, 2810 (1967).

25. Groves M. L., J. Am. Chem. Soc., 82, 3345 (1960).

26. Johansson B. G., Acta Chem. Scand., 23, 683 (1969).

27. Mann K- G., Fish W. W., Cox A. C., Tanford C., Biochemistry, 9, 1348 (1970)

28. Blanc B., Bujard E., Mauron J., Experientia, 19, 299 (1963).

29. Castellino F. J., Mann K. G., submitted to Biochemistry.

30. Jeppsson J.-O., Ph. D. Dissertation, Department of Microbiology, University о

Umea, Umea, Sweden, 1967, p. 18.

31. Montreuil J., Biserte G., Mullet S., Spik M., Leroy N., Compt. Rend. Acad

Sci., Paris, 252, 4065 (1961).

32. Azari P. R., Feeney R. E., J. Biol. Chem., 232, 293 (1958).

33. Jamieson G. A., Biol. Chem., 240, 2914 (1965).

34. Jamieson G. A., Biochim. Biophys. Acta, 121, 326 (1966).

35. Beam A. G., Parker W. C., in F. Gross (ed.), Iron Metabolism: An Internations

Symposium, Springer-Verlag, Berlin, 1964, p. 67.

36. Robinson J. C., Pierce J. E., Arch. Biochem. Biophys., 106, 348 (1964).

37. Williams J., Biochem. J., 108, 57 (1968).

38. Got R., Goussault Y., Font J., Carbohydr. Res., 3, 157 (1966).

39 Morgan E. H., Marsaglia G., Giblett E. R., Finch C. A., J. Lab. Clin. Med., 6!

370 (1967).

Трансферрины.

(сидерофилины)

359

40. Montreail J., Tonnelat J., Mullet S., Biochim. Biophys. Acta, 45, 413 (1960).

41. Aisen P., Koenig S. H., Schillinger W., Seheinberg 1. H., Mann K. G., Fish W.,

Nature, in press.

42. Warner R., Weber I., J. Am. Chem. Soc., 75, 5094 (1953).

43. Masson P. L., Heremans J. F., Eur. J. Biochem., 6, 579 (1968).

44. Perkins D. ]., Protides of the Biological Fluids, Proc. Colloq. Bruges, 14, 85

(1966).

45. Aisen P., Aasa R., Redfield A. G., J. Biol. Chem., 244, 4628 (1969).

46. Lehrer S. 5., J. Biol. Chem., 244, 3613 (1969).

47. Bezkorovainy A., Rafelson M. E., Jr., Arch. Biochem. Biophys., 107, 302

(1964).

48. Verbruggen R., Blaton V., Rosenau-Motreff M. Y., Peelers H., Protides of the

Biological Fluids, Proc. Colloq. Bruges, 16, 101 (1968).

49. Koenig S. H., Schilllnger W., J. Biol. Chem., 244, 3283 (1969).

50. Koenig 5. H., Sehillinger W., J. Biol. Chem., 244, 6520 (1969).

51. Ulmer D. D., Biochim. Biophys. Acta, 181, 305 (1969).

52. Jeppsson J.-O., Acta Chem. Scand., 21, 1686 (1967).

53. Bezkorovainy A., Grohlieh D., Biochim. Biophys. Acta, 147, 497 (1967).

54. Greene F. C., Feeney R. E., Biochemistry, 7, 1366 (1968).

55. Bezkorovainy A., Grohlieh D., Gerbeck C. M., Biochem. J„ 110, 765 (1968).

56. Aasa R., Malmstrom B. G., Saltman P., Vanngard T., Biochim. Biophys. Acta,

75, 203 (1963).

57. Sehade A. L., Farmaco, 19, 185 (1964).

58. Woodworth R., Protides of the Biological Fluids, Proc. Colloq. Bruges, 14, 37

(1966).

59. Aisen P., Leibman A., Reich H. A., J. Biol. Chem., 241, 1666 (1966).

60. Wenn R. V., Williams J., Biochem. J., 108, 69 (1968).

€1. Woodworth R. C., Tan A. T., Virkaitis L. R., Nature, 223, 833 (1969).

62. Aisen P., Leibman A., Biochem. Biophys. Res. Commun., 30, 407 (1968).

63. Aisen P., Leibman A., Biochem. Biophys. Res. Commun., 32, 220 (1968).

64. Tan A. T., Woodworth R., Biochemistry, 8, 3711 (1969).

65. Woodworth R. C., Morallee K G., William R. J. P., Biochemictry, 9, 839

(1970).

66. Hosain F„ Mclntyre P. A., Poulose K-, Stern H. 5., Wagner H. N., Jr., Clin

Chim. Acta, 24, 69 (1969).

67. Ehrenberg A., Laurell C.-B., Acta Chem. Scand., 9, 68 (1955).

68. Gaber B., Aisen P., unpublished observation.

69. Schade A. L., Reinhart R. W., Protides of the Biological Fluids, Proc. Colloq.

Bruges, 14, 75 (1966).

70. Aisen P., Aasa R., Malmstrdm G., Vanngard, J. Biol. Chem., 242, 2484 (1967)

71. Young J. W., Perkins D. J., Eur. J. Biochem., 4, 385 (1968).

72. Gaber B., Koenig S. H., Schillinger W., Aisen P., J. Biol. Chem., in press.

73. Blutnber W. G., Eisinger J., Aisen P., Morell A. G., Scheinberg I. H., J Biol

Chem., 238, 1675 (1963).

74. Brill A. S., Bryce G. F., J. Chem. Phys., 48, 4398 (1968).

75. Wishnia A., Weber I., Warner R. C., J. Am. Chem. Soc., 83, 2071 (1961).

76. Aasa R., Aisen P., J. Biol. Chem., 243, 2399 (1968).

77. Ulmer D., Vallee B. L., Biochemistry, 2, 1335 (1963).

78. Nagy B., Lehrer S. S., Abstracts, Third International Congress of Biophysics

Cambridge, Mass., 1969, p. 11.

79. Windle J. J., Wiersema A. K., Clark I. R., Feeney R. E., Biochemistry, 2, 1341

(1963).

80. Aasa R., J. Chem. Phys., in press.

81. Blumberg W. E., in A. Ehrenberg, B. G. Malmstrom, T. Vanngard (eds.),

Magnetic Resonance in Biological Systems, Pergamon Press, Oxford, 1967

p. 119.

82. Dowsing R. D., Gibson J. F., J. Chem. Phys., 50, 294 (1969).

360

i лава 2

83. Hazen Е. E., Jr., Ph. D. Thesis, Harvard University, 1962.

84. Dern R. J., Monti A., Glynn M. F., J. Lab. Clin. Med., 61, 280 (1963).

85. Fletcher J., Huehns E. R., Nature, 215, 584 (1967).

86. Buttkus H., Clark J. R., Feeney R. E., Biochemistry, 4, 998 (1965).

87. Line W. F., Grohlich D., Bezkorovainy A., Biochemistry, 6, 3393 (1967).

88. Kornatsu S. K-, Feeney R. E., Biochemistry, 6, 1136 (1967).

89. Jandl J. H., Inman J. K., Simmons R. L., Allen D. W., J. Clin. Invest., 38, 161

(1959).

90. Princiotto J. V., Rubin M., Shashaty G. C., Zapolski E. I., J. Clin. Invest., 43,

825 (1964).

91. Cook G. M. W., Heard D. H., Seaman G. V. F., Nature, 188, 1011 (1960).

92. Morgan E. H., Br. J. Haematol., 10, 442 (1964).

93. Morgan E. H.. Appleton T. C., Nature, 223, 1371 (1969).

94. Kornfeld S., Biochim. Biophys. Acta, 194, 25 (1969).

95. Baker E., Morgan E. H., Biochemistry, 8, 2954 (1969).

96. Jandl J. H., Katz J. H., J. Clin. Invest., 42, 314 (1963).

97. Baker E., Morgan E. H., Biochemistry, 8, 1133 (1969).

98. Katz J. H., Jandl J. H., in F. Gross (ed.), Iron Metabolism, Springer-Veriag,,

Berlin, 1964, p. 112.

99. Morgan E. H., Laurell C.-B., Br. J. Haematol., 9, 471 (1963).

100. Kornfeld S., Biochemistry, 7, 945 (1968).

101. Aisen P., Mount Sinai J. Med., in press.

102. Wheby M. S., Umpierre G., New Engl. J. Med., 271, 1391 (1964),

103. Heitmeyer L., in F. Gross (ed.), Iron Metabolism An International Symposium,

Springer-Verlag, Berline, 1964, p. 201.

104 DeLacy P., Masson P. L., Heremans J. F., Protides of the Biological Fluids,

Proc. Colloq. Bruges, 16, 633 (1968).

105. Giblett E. R., Genetic Markers in Human Blood, Blackwell Scientific Publi-

cations, Oxford, 1969, p. 138.

ГЛАВА 10

ЦЕРУЛОПЛАЗМИН *

И. Г. Шейнберг, А. Дж. Морелл

Scheinberg I. H., Morell A. G., Department of Medicine,

Albert Einstein College of Medicine, New York, USA

1. ВВЕДЕНИЕ

Медь, как и железо, оказывает двоякое действие на большин-

ство живых организмов, в том числе и на человека: с одной сторо-

ны, она необходима для жизнедеятельности биологических систем,

с другой стороны, может быть для них токсична [1—4]. О значе-

нии меди для нормальной жизнедеятельности различных биосистем

говорят следующие примеры. Овцы, выпасаемые на почвах, бедных

медью, дают потомство, у которого развиваются нейроны, не по-

крытые миелиновой оболочкой. Это явление устраняется при вне-

сении солей меди в почву пастбищ. В условиях дефицита меди

заметно ухудшается захват железа трансферрином из депо организ-

ма, что является необходимой стадией включения железа в гемо-

глобин [5, 6]. Медь входит в качестве необходимого элемента

в состав цитохромоксидазы, тирозиназы и других белков [7, 8].

Недавно получены данные, свидетельствующие о влиянии содер-

жания меди в организме на развитие нормальных вкусовых ощу-

щений [9], на рост костных [10] и соединительных тканей [11,

12]. Физиологические последствия дефицита меди проявляются

исключительно у животных; у человека случаи дефицита меди

вообще неизвестны, так как в любой пище человека медь содер-

жится в большом избытке.

Несмотря на поступление большого количества меди в организм

человека с пищей, концентрация этого металла в тканях здорового

человека поддерживается строго постоянной в течение всей его

жизни: общий долговременный баланс по меди равен нулю. По-

скольку ионы меди обладают слабой способностью к диффузии и

тоэтому могут легко усваиваться в желудочно-кишечном тракте,

з организме должны существовать какие-то системы, препятствую-

щие непрерывному накоплению меди в тканях путем ограничения

?е адсорбции или стимуляции ее выведения при физиологических

условиях. Примерно четыре человека из миллиона страдают из-за

крушения или полного отсутствия системы удаления меди, и

362

i лава 2

в этих случаях твердо установлено, что избыточная медь, накапли-

вающаяся в живых тканях, вызывает токсикоз [13]. Ранним приз-

наком этого заболевания, известного под названием болезни Виль-

сона, является уменьшение содержания в плазме церулоплазмина

медьсодержащего гликопротеина, который в настоящее время изу-

чен лучше всех других биологических соединений меди.

2. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ЦЕРУЛОПЛАЗМИНА

Церулоплазмин обнаружен в плазме человека, обезьяны,

свиньи, лошади, осла, коровы, оленя, козы, собаки, кошки, мор-

ской свинки, кролика, мыши, крысы и курицы [14—18]. В лягуш-

ках он обнаруживается только после метаморфозы [19]. Синяя

окраска и каталитическая активность церулоплазмина обусловле-

ны содержащейся в ней медью и характерны (но не идентичны)

Рис. 10.1. Кристаллы церулоплазмина человека (Х75). Микрофотпгоафия Мил1

тона Ку-ртца и Ирмин Штернлиб.

для всех его разновидностей, выделенных из разных объектен

Церулоплазмин человека, а

-глобулин, содержит 0,3% меди

окол'о 8% углеводов. Он проявляет оксидазное действие по отн<