细胞铁稳态在低氧下的调节

来源 :第一届生物微量元素研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q51525779
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铁是有机体必不可少的微量元素之一,广泛参与许多重要的生命代谢过程,在DNA合成、氧气运输、电子转移、能量代谢、清除活性氧以及解毒等过程中都需要含铁的蛋白.但游离铁能通过Haber-Weiss或Fenton反应促进活性氧簇的产生,导致脂质、蛋白和DNA的损伤.由于铁的双重作用,细胞通过铁的吸收、存储和利用之间的协同调节来维持铁稳态.哺乳动物在长期的进化过程中建立了复杂的调控机制,通过一系列蛋白质以维持细胞内的铁稳态,这些蛋白质包括负责Fe3+摄入的转铁蛋白 (transferrin,TF) 和转铁蛋白受体 (transferrin receptor,TFR)、将Fe2+转化为Fe3+的血浆铜蓝蛋白 (ceruloplasmin,CP)、Fe2+摄入的二价金属转运体1 (divalent metal transporter 1,DMT1)、负责铁存储的铁蛋白(ferritin,FT)、将铁输出的膜铁转运蛋白(ferroportin 1,FPN1)以及调节全身铁平衡的铁调素 (hepcidin,HAMP) 等.铁调节蛋白(ron regulatory proteins,IRPs,包括IRP1和IRP2)是胞浆内的RNA结合蛋白,能感应细胞内的铁浓度,与多种铁代谢相关蛋白mRNA 3’端UTR的铁反应元件(iron responsive element,IRE)相结合,增加其基因的稳定性;或与5’端UTR的IRE结合,阻断基因的翻译,从而在转录后水平实现对细胞内铁代谢的精密调控.
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