Transferrin
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| Serotransferrin | ||
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| Transferrin (blau) am Transferrin-Rezeptor (gelb-rosa), der Lipidanker ist schematisch dargestellt, die Zellmembran ist grau; das gebundene Eisen des Transferrins ist rot dargestellt. Modell nach PDB 1H76 und 1CX8 | ||
| Vorhandene Strukturdaten: 1a8e, 1a8f, 1b3e, 1bp5, 1btj, 1d3k, 1d4n, 1dtg, 1fqe, 1fqf, 1jqf, 1n7w, 1n7x, 1n84, 1oqg, 1oqh, 1ryo, 1suv, 2hau, 2hav, 2o7u, 2o84 | ||
| Größe | 679 AS; 75,2 kDa | |
| Struktur | Monomer; 3 Glycosyl- | |
| Isoformen | mehrere polymorphische Varianten | |
| Bezeichner | ||
| Gen-Namen | TF; PRO1400 | |
| Externe IDs | OMIM: 190000 UniProt: P02787 MGI: 98821 | |
| Vorkommen | ||
| Homologie-Familie | Transferrin | |
| Übergeordnetes Taxon | Euteleostomi | |
Transferrin ist ein Glykoprotein, das von der Leber hergestellt wird und welches hauptsächlich für den Eisentransport verantwortlich ist. Es hat zwei Bindungsstellen für Fe3+-Ionen, bindet freies Eisen im Serum und transportiert es zu Zellen im oberen Dünndarm, wo es von Transferrinrezeptoren aufgenommen wird. Es gibt vier Isoformen des Transferrins: pentasialo-, tetrasialo-, trisialo- und disialo-Isoform. Das in Transferrin gebundene Eisen beträgt ca. 0,1 % des gesamten Eisens im menschlichen Organismus. Bei voller Sättigung kann das Plasmatransferrin ca. 12 mg Eisen aufnehmen, eine vergleichsweise kleine Menge. Bei Vergiftungen mit Eisen kann daher die Bindungskapazität des Transferrins erschöpft werden, so dass freies Eisen im Plasma vorliegt, welches toxisch ist. Transferrin spielt auch bei der Infektabwehr eine Rolle: es bindet Eisen mit so hoher Affinität, dass es nicht für das Wachstum von Mikroorganismen zur Verfügung steht. Eine sehr seltene Stoffwechselkrankheit, die Hypotransferrinämie hat als Ursache eine rezessive Mutation im für Transferrin codierenden Gen. Als Entdecker des Transferrins gilt A. L. Schade.
[Bearbeiten] Funktion im Eisenstoffwechsel
Bisher sind zwei Transferrinrezeptoren bekannt: Transferrinrezeptor 1 (TfR1) wird in allen Zellen exprimiert, Transferrinrezeptor 2 (TfR2) hauptsächlich in der Leber. Bindet eisenbeladenes Transferrin an einen der Rezeptoren, wird das Eisen über Rezeptor-mediierte Endozytose aufgenommen und vesikulär zu den Endosomen transportiert. In den frühen Endosomen löst sich wegen des sauren Milieus das Fe3+ vom Transferrin. Das Transferrin selbst (jetzt als Apotransferrin bezeichnet) bleibt an seinen Rezeptor gebunden. Der Rezeptor/Ligand-Komplex wird zur Plasmamembran transportiert (rezyklisiert) und im neutralen Milieu der extrazellulären Flüssigkeit dissoziert Apotransferrin vom Rezeptor. Der Zyklus kann von neuem beginnen. Dies ist insofern eine Besonderheit, als normalerweise bei dieser Art der Endozytose meist entweder die Liganden oder sogar der Ligand/Rezeptor-Komplex durch Fusion des Vesikels mit Lysosomen abgebaut werden. Die Transferrinrezeptoren und das Transferrin erreichen über diesen Mechanismus sehr schnell wieder die Zelloberfläche. Fe3+ wird über ein Bindeprotein aus dem Endosom in das Zellplasma transportiert und dabei zu Fe2+ reduziert. In den Zellen wird Fe2+ dann von Ferritinen aufgenommen und zu Fe3+ oxidiert.
Eisen kommt z.B. in aktiven Zentren von Enzymen vor und ist wichtig für das Zellwachstum. Außerdem sind Eisenionen ein wichtiger Bestandteil des sauerstoffbindenden Hämoglobins. Eisenüberladung ist ebenso wie Eisenunterversorgung schädlich für den Organismus. Mutationen im TfR2 oder in der Regulation des TfR1 führen zum Krankheitsbild der Hämochromatose, einer gesundheitsschädlichen Eisenüberladung. Bei Eisenmangel kann es zu einer sogenannten Eisenmangelanämie kommen.
[Bearbeiten] Interpretation des Transferrinspiegels
Die normale Eisen-Transferrin-Sättigung des Erwachsenen liegt bei etwa 25-30%. Der Normwert des Transferrinspiegels (Transporteisen) beim Menschen beträgt 200-400 mg/dl. Eine Erhöhung des Transferrinspiegels wird bei Eisenmangel und in der Schwangerschaft beobachtet. Zu einer Erniedrigung des Transferrinspiegels kommt es bei chronischen Entzündungen, Tumorerkrankungen, Eisenüberladung oder einer Hämolyse. Bei regelmäßigem Alkoholmißbrauch steigt die disialo-Isoform (siehe auch Carbohydrate Deficient Transferrin (CDT)), welche üblicherweise 1 % des Gesamttransferrins ausmacht, um das bis zu 10-15fache an.
