精選百科
本文由作者推薦
血藍蛋白
血藍蛋白又稱(chēng)血藍素，是一種多功能蛋白，過(guò)去被稱(chēng)為呼吸蛋白，但最新研究表明，該蛋白與能量的貯存、滲透壓的維持及蛻皮過(guò)程的調節有關(guān)。
基本信息
| 中文名 | 血藍蛋白 |
| 外文名 | hemocyanin，haemocyanin |
介紹
它是在某些軟體動(dòng)物、節肢動(dòng)物(蜘蛛和甲殼蟲(chóng)）的血淋巴中發(fā)現的一種游離的藍色呼吸色素。血藍蛋白含兩個(gè)直接連接多肽鏈的銅離子，與含鐵的血紅蛋白類(lèi)似，它易于氧結合，也易與氧解離，是已知的惟一可與氧可逆結合的銅蛋白，氧化時(shí)呈青綠色，還原時(shí)呈白色。其分子量450000～1300000。節肢動(dòng)物的血藍蛋白一條多肽鏈與一分子氧結合，含銅量0．17%；軟體動(dòng)物的血藍蛋白一條多肽鏈則與6分子氧結合，含銅量0.025%。銅以二價(jià)形式與蛋白直接結合。血藍蛋白有多種催化作用，特別是變性后，在特定條件下具有多酚氧化酶、過(guò)氧化氫酶和脂氧化酶等活性。
在一些無(wú)脊椎動(dòng)物中，多數動(dòng)物的血液不含血紅蛋白，如軟體動(dòng)物（頭足動(dòng)物和石鱉屬等）以及節肢動(dòng)物（蝦、蟹及肢口綱的鱟）所含的是血藍蛋白（亦稱(chēng)為血藍素）。血藍蛋白分子由Cu2+和1個(gè)約200個(gè)以上氨基酸的肽鏈結合而成，和血紅蛋白一樣，該呼吸色素的顏色也與其狀態(tài)有關(guān)，在氧和狀態(tài)下為藍色，在非氧和狀態(tài)下則為無(wú)色或白色。
關(guān)鍵詞：載氧功能；抗病毒活性；抗菌活性；凝血功能。
血藍蛋白是節肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物血淋巴中的含銅呼吸蛋白，脫氧狀態(tài)為無(wú)色，結合氧狀態(tài)為藍色。分子質(zhì)量一般為50ku～75ku，由7個(gè)或8個(gè)功能單位組成圓柱形結構。組成血藍蛋白的亞單位數目較多，每個(gè)亞單位都含有2個(gè)Cu(Ⅰ）離子。不同蛋白質(zhì)所含亞單位數目不同，有些血藍蛋白的分子質(zhì)量可達9×103ku。軟體血藍蛋白是圓柱狀分子，含有10個(gè)～20個(gè)亞單位，每個(gè)亞單位（分子質(zhì)量為350ku～450ku）有7個(gè)～8個(gè)功能單元（氧分子結合部位）。節肢動(dòng)物血藍蛋白由六聚體或多個(gè)六聚體組成，分子質(zhì)量約為3.5×103ku，每個(gè)亞單位（分子質(zhì)量為7.5ku）含有一個(gè)氧合中心。血藍蛋白的主要生物學(xué)功能與機體內的輸氧有關(guān)，它與血紅蛋白（hemoglobins）和蚯蚓血紅蛋白（hemerythreins）并稱(chēng)為動(dòng)物界中的3種呼吸蛋白。但近年的研究表明，血藍蛋白是一種多功能蛋白，它不僅具有輸氧功能，而且還與能量的貯存、滲透壓的維持及蛻皮過(guò)程的調節有關(guān)。特別引起學(xué)術(shù)界重視的是，血藍蛋白還具有酚氧化物酶活性和抗菌功能，被認為是節肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物中的一種重要的免疫分子。
結構特點(diǎn)
血藍蛋白是蝦血淋巴中的含銅呼吸蛋白，每個(gè)氧結合位點(diǎn)有2個(gè)銅原子，其氧的結合位點(diǎn)與另一種銅離子結合蛋白——酚氧化酶的氧結合位點(diǎn)的結構具有很高的相似性。血藍蛋白在脫氧狀態(tài)為無(wú)色，結合氧為藍色。
柱結合聚丙烯酰胺凝膠電泳(polyacrylamide gel electrophoresis，PAGE）及電鏡技術(shù)，研究中國鱟魚(yú)血藍蛋白（hemocyanin）的結構特點(diǎn)，結果表明經(jīng)Sephadex G100純化的血藍蛋白在PAGE電泳中出現4個(gè)條帶]，純化的血藍蛋白再經(jīng)DEAE32層析得到5個(gè)洗脫峰，每個(gè)峰在PAGE電泳下可分辨出4個(gè)條帶，電鏡下，血藍蛋白分子出現環(huán)形、五角形、十字形和蝴蝶結形等構型并與其他解離的中間的構型同時(shí)存在。
節肢動(dòng)物門(mén)的螯肢類(lèi)、甲殼類(lèi)、多足類(lèi)和蜘蛛中都含有血藍蛋白，其中最大的類(lèi)群昆蟲(chóng)雖不存在血藍蛋白，但含有與血藍蛋白有同源關(guān)系的六聚蛋白（hexamer）。六聚蛋白又分為富含芳香族氨基酸的和富含甲硫氨基酸的兩個(gè)類(lèi)群。在節肢動(dòng)物的近親有爪類(lèi)（Onychophora）中也發(fā)現了節肢動(dòng)物類(lèi)型的血藍蛋白。節肢動(dòng)物類(lèi)型的血藍蛋白有四級結構和三級結構。血藍蛋白的三級結構，分子質(zhì)量約為75ku，其中第2個(gè)域為α螺旋區，螯合1對Cu+，可結合1個(gè)O2，下方為第3個(gè)域，由β折疊塊構成并含有Ca離子，功能尚不詳。
節肢動(dòng)物血藍蛋白至少已分化成為：①酚氧化酶原（prophenoloxidase）；②昆蟲(chóng)的六聚蛋白（hexamer），不螯合Cu+，為貯藏蛋白；③甲殼類(lèi)的假血藍蛋白（pseudohemocyanin或cryptocyanin），也為貯藏蛋白；④雙翅類(lèi)的六聚蛋白受體。經(jīng)分子系統學(xué)的分析，它們與血藍蛋白相聚，共同構建了節肢動(dòng)物血藍蛋白基因超家族。
功能
載氧功能
血藍蛋白是以一價(jià)銅離子作為輔基的蛋白質(zhì)。它存在于軟體動(dòng)物（如章魚(yú)、烏賊、蝸牛等）和節足動(dòng)物（如螃蟹、蝦、蜘蛛等）的血液里。血藍蛋白的生理功能是輸氧。氧合血藍蛋白的銅是Cu（Ⅱ）并呈藍色，在347nm附近有吸收峰，這是由扭曲四面體場(chǎng)中的dd躍進(jìn)產(chǎn)生的。脫氧血藍蛋白呈無(wú)色。X射線(xiàn)衍射技術(shù)大大增加了人們對血藍蛋白的認識。雖然目前仍未測出軟體血藍蛋白的晶體結構，但為節肢動(dòng)物血藍蛋白的晶體結構分析提供了血藍蛋白分子活性部位的結構信息。龍蝦血藍蛋白亞單位由3個(gè)結構區域組成。區域Ⅰ為蛋白的前175個(gè)氨基酸殘基組，有大量的α螺旋二級結構；區域Ⅱ大部分也為α螺旋二級結構，由225個(gè)氨基酸殘基（176個(gè)～400個(gè)）和作氧分子鍵合部位的雙銅離子組成；剩余的258個(gè)氨基酸殘基（401個(gè)～658個(gè)）構成區域Ⅲ，并且類(lèi)似于如超氧化物歧化酶等其他蛋白的β折疊二級結構。在區域Ⅱ的雙銅活性中心中，每個(gè)銅離子與3個(gè)組氨酸殘基的咪唑氮配位。未氧合時(shí)，2個(gè)銅離子相距約46pm，相互作用很弱，沒(méi)有發(fā)現2個(gè)銅離子之間存在著(zhù)蛋白質(zhì)本身提供的橋基。此時(shí)，每個(gè)銅離子與3個(gè)組氨酸殘基咪唑氮的配位基本上是三角形幾何構型。氧合后，Cu（Ⅱ）為四配位或五配位，兩個(gè)銅離子與兩個(gè)氧原子（過(guò)氧陰離子）和6個(gè)組氨酸殘基中最靠近銅離子的4個(gè)組氨基酸殘基咪唑氮強配位。此時(shí)，在一個(gè)近似的平面上，每個(gè)銅離子呈平面正方形幾何構型，這是Cu（Ⅱ）最有利的配位狀況。氧分子以過(guò)氧橋形式在連接兩個(gè)Cu（Ⅱ），兩個(gè)Cu（Ⅱ）相距約36pm。
化學(xué)家對合成血藍蛋白的模型化合物頗感興趣。1978年Simmons M G和Wilson L J合成了以咪唑作為配體的Cu（Ⅰ）配合物，在室溫下無(wú)論是溶液或固體都能可逆載氧。用2，6二乙?；?/a>吡啶與組胺縮合，得到配體2，6[1；（2；咪唑4亞乙基亞氨基）乙基]吡啶，然后在氮氣保護下加入[Cu（Ⅰ）（MeCN)4](ClO4）得到暗紅色的[Cu（Ⅰ）](ClO4）配合物。
該配合物在溶液中以單體形式存在。Cu（Ⅰ）離子的配位數為5。在室溫下露置于空氣中，溶液迅速從紅色變?yōu)榫G色，約2min后反應完全，每2 mol Cu（Ⅰ）吸收1 mol O2。如果把載氧后的溶液溫熱至40℃左右并用氮氣趕跑氣體，或在減壓下攪拌溶液，很容易發(fā)生放氧逆反應，溶液恢復原來(lái)的紅色。如此重復實(shí)驗證實(shí)它能可逆載氧。據此推測可能存在下列反應LCuⅠ+O2??LCuⅡO LCuⅡO + CuIL??LCuⅡO CuⅡL。
抗病毒作用
血藍蛋白具有非特異性抗病毒作用。應用親和層析從斑節對蝦(Penaeus monodon）血清中分離出2種能與白斑桿狀病毒（White spot syndrome virus ，WSSV）和虹彩病毒(Singapore grouper irido virus，SGⅣ）結合的多肽，分子質(zhì)量分別為73 ku和75 ku，經(jīng)質(zhì)譜分析鑒定為血藍蛋白，將血藍蛋白和病毒混合后添加到細胞培養液，培養3 d后發(fā)現細胞只受到較輕微的破損。而不含血藍蛋白的對照組細胞則完全裂解。如果延長(cháng)培養時(shí)間，試驗組細胞也相繼裂解。隨后選用6種DNA 或RNA病毒（SGⅣ、FV3、LDV、ThRV、ABV和IPNV）進(jìn)行分析，結果發(fā)現其半抑制濃度（Semiinhibitory concentration，ECs）約為4.56 mg/L～6.64 mg/L。這些結果表明，血藍蛋白在低濃度時(shí)是潛在的病毒抑制物，但血藍蛋白不能完全抑制病毒的復制。
研究發(fā)現血藍蛋白的兩個(gè)亞基在免疫功能上有很大差異，Lei K Y等報道，血藍蛋白的兩個(gè)分子質(zhì)量73ku和75ku的亞基，只有75ku的PjHcL亞基具有抗病毒功能，PjHcY亞基不具有抗病毒功能，它意味著(zhù)這兩個(gè)血亞基可能起不同的角色。從序列和結構的比較發(fā)現，盡管這兩個(gè)亞基是高度保守的，它們表現出一定的差異在N端域和C端域。比對兩個(gè)亞基的氨基酸結構發(fā)現，在銅離子結合位點(diǎn)及第2功能區兩個(gè)亞基結構完全相同，只有在第3功能區PjHcL亞基和PjHcY亞基的氨基酸α、β構型不同。Lei等采用RTPCR技術(shù)精確驗證了這一結果，并且發(fā)現了兩個(gè)亞基的不同免疫功能，為以后研究血藍蛋白的免疫學(xué)功能提供了更明確的依據。
總之，血藍蛋白的免疫防御功能是近年來(lái)無(wú)脊椎動(dòng)物免疫學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)現，在免疫反應中，僅可表現出酚氧化酶的功能，而且可裂解產(chǎn)生不同分子質(zhì)量大小的抗菌片段以抵御病原的入侵。雖然其免疫機理目前尚不十分明確，但隨著(zhù)無(wú)脊椎動(dòng)物上的演變相信其確實(shí)情況必將闡明。
凝集作用
近年來(lái)國內外研究表明，血藍蛋白及其裂解片段具有多種免疫功能。章躍陵以采自汕頭的南美白對蝦為研究對象，采用親和層析、PAGE、SDSPAGE、Western blot、血細胞凝集試驗和糖抑制試驗等方法探索南美白對蝦血藍蛋白的血細胞凝集活性。結果發(fā)現，血藍蛋白對試驗所選用的魚(yú)、雞、鼠和人等4種紅細胞均具有顯著(zhù)的血細胞凝集活性，凝集活性大小為5 mg/L～10 mg/L，而且其凝集反應可被α；半乳糖、αD葡萄糖、甘露醇和N乙酰神經(jīng)氨酸等4種糖所顯著(zhù)抑制。不過(guò)，與一般的凝集素相比，血藍蛋白的凝集活性大概低1個(gè)～2個(gè)數量級，它在蝦血清中含量上的豐富也許可以彌補其凝集活性上的不足。既往研究中，發(fā)現血藍蛋白蛋白斑點(diǎn)的肽質(zhì)量譜峰值可以與流感病毒的血凝素相匹配，其序列覆蓋率為37%。由此推測，血藍蛋白確實(shí)具有血細胞凝集活性，這對進(jìn)一步研究血藍蛋白的免疫學(xué)功能具有重要意義。
研究證實(shí)，血藍蛋白可能由酚氧化酶進(jìn)化而來(lái)，酚氧化酶級聯(lián)系統的激活又與甲殼動(dòng)物體內凝血蛋白的凝血機制緊密相關(guān)。研究發(fā)現血藍蛋白也具有凝集活性。這些研究結果提示，血藍蛋白、酚氧化酶及凝血蛋白可能是由同一蛋白進(jìn)化而來(lái)，而血藍蛋白這一多功能分子卻保留了它們全部的免疫學(xué)功能。
抗菌作用
血藍蛋白裂解產(chǎn)生的抗微生物肽與對蝦的免疫反應有關(guān)。近來(lái)又在大西洋白對蝦和凡納對蝦的血淋巴中分離到3種帶負電荷的抗真菌活性肽類(lèi)，與血藍蛋白C端序列的一致性達95%～100%。當對蝦被感染后，血淋巴中這種血藍蛋白C端序列的活性肽濃度升高，這表明血藍蛋白的裂解是由生物學(xué)信號引起的。Lee S Y等從淡水螯蝦血漿中得到一種由16個(gè)氨基組成的抗菌肽，能抑制G+和G－細菌的生長(cháng)。這種抗菌肽是血藍蛋白在酸性條件下經(jīng)蛋白酶剪切產(chǎn)生。注射脂多糖和葡聚糖可促進(jìn)血藍蛋白產(chǎn)生和釋放這種肽。這說(shuō)明抗微生物肽可以被誘導、釋放和激活，從而在肌體的免疫防御中起作用。Zhang Y L等還在凡納對蝦血清中分離到一種能與羊抗人IgG特異性反應的IgG樣蛋白，經(jīng)檢測為血藍蛋白。研究發(fā)現，除銅結合位點(diǎn)外，在此血藍蛋白的C端還存在一個(gè)由252個(gè)氨基酸組成的似Ig的保守區域。此外，還在血藍蛋白和Ig的重鏈和k鏈分別發(fā)現4個(gè)和1個(gè)相似保守區域。很有可能這些相似Ig的保守區域賦予了甲殼動(dòng)物呼吸色素新的功能，使其更好地發(fā)揮抗微生物作用。雖然到目前為止，血藍蛋白的加工機制還不十分清楚，但它們在甲殼動(dòng)物免疫系統中所起的作用不容忽視，因此進(jìn)行深入細致的研究，搞清楚其免疫機制，對于甲殼類(lèi)經(jīng)濟動(dòng)物的疾病控制是至關(guān)重要的。
近年來(lái)，隨著(zhù)血藍蛋白多種功能的不斷發(fā)現，特別是免疫活性的發(fā)現，血藍蛋白的功能、作用機理、進(jìn)化地位已經(jīng)引起各國學(xué)者的濃厚興趣。進(jìn)一步研究血藍蛋白功能對于豐富和發(fā)展無(wú)脊椎動(dòng)物，特別是甲殼類(lèi)動(dòng)物生理生化和免疫系統的基礎研究，探索免疫這些結果表明，血藍蛋白具有廣譜抗細菌、真菌、病毒功能及獨特的作用機理，有可能成為抗菌、抗病毒及抗腫瘤藥物的新來(lái)源。中國是海洋大國，開(kāi)發(fā)和利用海洋動(dòng)物血藍蛋白資源，將為研制抗菌新藥提供理想分子設計骨架和模板，為發(fā)展新的抗感染藥物奠定重要基礎。此外，蝦類(lèi)血藍蛋白的研究加深了人們對低等脊椎動(dòng)物免疫防御機制的認識，為日益嚴重的蝦類(lèi)病害防治開(kāi)辟了嶄新的途徑。同時(shí)，隨著(zhù)蝦類(lèi)轉基因技術(shù)的發(fā)展，人們有可能通過(guò)轉血藍蛋白基因獲得抗病新品種?？梢韵嘈?，隨著(zhù)研究的不斷深入，蝦類(lèi)血藍蛋白將對世界水產(chǎn)漁業(yè)的可持續發(fā)展起到重要的作用。
血藍蛋白相關(guān)的文章
風(fēng)熱，是病證名，風(fēng)和熱相結合的病邪，臨床表現為發(fā)熱重、惡寒較輕、咳嗽、口渴、舌邊尖紅、苔微黃、脈浮數，甚則口燥、目赤、咽痛、衄血等。是風(fēng)熱之邪犯表、肺氣失和所致。治以疏風(fēng)清熱為主。
尼摩星，《神雕俠侶》中的人物，蒙古三杰之一，來(lái)自天竺國的高手，擅長(cháng)瑜珈之術(shù)，武功狠辣高強，使用一條蛇形鐵鞭，因名利所惑效力于忽必烈。生性勇悍自負，雖非光有武力之輩，卻沉不住氣立功心切，受金輪法王誘騙，誤中冰魄銀針毒，被迫自斷雙腿，保住性命。后來(lái)，尼摩星在羊太傅廟中襲擊郭芙、郭襄姐妹，幾近成功之際，卻
塔里木河流域周?chē)翘焐侥掀隆錾健柦鹕降雀咴絽^，中間是塔里木盆地。周邊有大小河流一百四十多條，都發(fā)源于盆地周邊高原山區的一百四十多條大小河流呈向心分布匯入盆地，大多數小河流出山區后消耗散失于綠洲和廣闊的沙漠地區。
帖木兒本詞條是多義詞，共2個(gè)義項帖木兒帝國創(chuàng )建者帖木兒（波斯-阿拉伯文：?????，拉丁轉寫(xiě)：Tēmōr，1336.4.9—1405.2.18），帖木兒帝國創(chuàng )建者（1370.4.10—1405.2.18在位）。綽號“帖木兒蘭”（跛足帖木兒）出身突厥化的蒙古貴族。早年臣屬于河中統治者合札罕及東察合臺汗禿忽魯帖木兒。1362年，與內兄忽辛起兵反抗察合臺貴族，通過(guò)扶持傀儡的方式分治河中。1370年，殺死
伊瑪姆廣場(chǎng)位于市中心，與林陰道相連，革命前稱(chēng)國王廣場(chǎng)，長(cháng)510米，寬165米，面積80000多平方米，相當于莫斯科紅場(chǎng)的一倍。始建于1612年薩法維王朝的阿巴斯國王時(shí)期，是當時(shí)世界上最大的廣場(chǎng)，許多景點(diǎn)都散布在它周?chē)?/p>
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
