ISBN 3-540-20058-4.
Metallothionein. Sinkkiä sitova molekyyli.
Metallotioneiinit ovat matalamolekyylipanoisia sinkkiä (Zn++) sitovia proteiineja, joissa ei ole disulfidisiltoja (-s-s-) . Niitä on neljänä isoformina. Ne koodautuvat kromosomista 16.
Metallotioniinit voivat sitoa seitsemänkin sinkkiä kahteenkymmeneen cysteiini-aminohappoonsa muodostaen eräänlaisia sinkkitiolaatti-rykelmiä ( Maret 2003). On havaittu aivoissa ja verkkokalvossa tällaisia hyvin sinkkipitoisia kohtia, joissa on myös korkea pitoisuus metallotioniineja.
Arvellaan, että metallotioneiinit puskuroivat sinkkiä tai saostavat sinkkiä presynaptisiin terminaaleihin tai sitten ne puskuroivat liika sinkkiä synaptisissa liitoksissa.
Metallotioniinien sitomiskyky on hyvin herkkä vallitsevan miljöön redoxtilalle: Kun oxidantit aiheuttavat sinkkien (Zn++) vapautumisia metallotioniineista , niin reduktantit kiihdyttävät niiden kysteiinien kykyä sitoa sinkkejä.
Tästä syytä metallotioniini pystyy toimimaan solun redox-tilanteissa linkkimolekyylinä, kunhan sinkkiä on saatavilla.
Maret havaitsi tutkimuksissaan 2003, että eukaryoottisissa soluissa sinkkialtaat ovat hyvin tiukasti aitioituneina, joten on vain nanomolaarisia pitoisuuksia sinkkiä kulloinkin biologisesti saatavilla olevana ja suurin osa siitä on saostuneena , sitoutuneena proteiinien sulfhydryyliryhmiin (-SH), erityisesti metallotioniineihin ja muittenkin proteiinien sulfhydryyliryhmiin kuten glutationiinin ( GSH).
Sinkin asettuminen silmässä on heterogeenistä. Sitä on runsaasti fotoreseptorien sisäsegmentissä ja retinan pigmenttiepiteelissä ja vain hyvin vähän silmän verkkokalvon gangliosoluissa. Suuret pitoisuudet sinkistä on varastoituneena synaptisiin rakkuloihin. On oletettu usein, että sinkki liittyisi vain glutamaattiergisiin ( excitatorisiin) hermosoluihin- ja sen takia luultiin aluksi, että kaikki metallotioneiinikin liittyy glutamaattiergisiin neuroneihin. Mutta on havaittu,, että vapaata sinkkiä on myös GABA- ja glysiini-pitoisissa neuroneissa ( inhibitorisissa) (Birinyi et al 2001). Sinkkiä vapautuu sinkkiä sisältävistä neuroneista, kun neuroni stimuloituu. Täten extrasellulaarinen ( solun ulkoinen) sinkkipitoisuus määräytyy verkkokalvon aktiviteetista. Vapaa solunulkoinen sinkki voi olla hyvinkin toksista, joten sinkkiä sitovat ja kelatoivat molekyylit ovat fysiologisesti tärkeitä.
Sinkki ssattaa olla merkitsevä solun sisäisen ja solun ulkoisen miljöön modulaattori. Korkeat sinkkipitoisuudet saattavat estää Müllerin solujen ja fotoreseptoreiden glutamaatin kuljetusta.
Sinkki moduloi glysiinin sitoutumista glysiinireseptoriin ja myös verkkokalvon GABA C- reseptoria.
Solun sisällä sinkki taas saattaa moduloida myriadeja aktiviteettejä tai proteiineja.
Vuonna 2003 osoitettiin, että verkkokalvon kalsiumia sitova proteiini rekoveriini, joka moduloi kalsiumherkkää rodopsiinin deaktivaatiota, itse moduloituu sinkin vaikutuksesta. Tässä tapauksessa sinkki voi suoraan vaikuttaa fototransduktioon.
Sinkin puute saattaa suoraan vaikutata verkkokalvon funktioon mahdollisesti vähentämällä retinolia sitovan proteiinin plasmapitoisuutta ja maksapitoisuutta, jolloin A-vitamiinin siirtyminen maksasta verkkokalvoon rajoittuu ja rodopsiinin stabiliteettikin voi vaikuttua.
Vaikka sinkin puute on haitallista, sinkin liika saanti ei ole aina mitenkään edullista Kudoksissa liika sinkki on erittäin myrkyllistä ja se kelautuu glutationiin (GSH) , jonka pitoisuus vähenee. Tässä ymmärtää, miten tärkeää on, että metallotioneiinia pääsee syntymään normaalisti ja että se toimii omassa linkkitehtävässään moitteetta. Sinkkiä käyttäviä soluproteiineja on ainakin 2000 ja tässä tarkoin säädetyssä aineenvaihdunnan osassa on hyvä, että metallotioneiini tekee oman tehtävänsä.
KTS myös
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25935539
Päivitys: GeneCards luettelossa etsin metallothioneine nimellä geeniä ja niitä vaikutaa olean satoja sivuja, jtoen asetan jonkin yleiskuvauksen tnään 20.5. 2023 erikseen uudeksi otsikoksi.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar