stringtranslate.com

Vanabina

Representación tridimensional de la estructura de Vanabin2 de Ascisia sydneiensis var. samea

Las vanabinas (también conocidas como proteínas asociadas al vanadio o cromógeno de vanadio ) son un grupo de metaloproteínas que se unen al vanadio . Las vanabinas se encuentran casi exclusivamente en las células sanguíneas , o vanadocitos , de algunos tunicados (ascidias), incluidas las ascidiaceas . Las vanabinas extraídas de los vanadocitos de los tunicados a menudo se denominan hemovanadinas . Estos organismos pueden concentrar el vanadio del agua de mar circundante , y las proteínas vanabinas han estado involucradas en la recolección y acumulación de este ion metálico. [1] En la actualidad, no existe una comprensión concluyente de por qué estos organismos recolectan vanadio.

Se ha informado de altas concentraciones de vanadio en la sangre del pepino de mar Stichopus . [2] Sin embargo, investigaciones posteriores han encontrado poco o nada de vanadio en este y otros cuatro géneros de pepinos de mar. [3]

Posible función

Vanabinas como transportadoras de oxígeno

Debido a la alta concentración de vanadio en la sangre, se ha supuesto que las vanabinas se utilizan para el transporte de oxígeno, como la hemoglobina a base de hierro o la hemocianina a base de cobre . Lamentablemente, no se ha podido encontrar evidencia científica que respalde esta hipótesis .

La concentración más alta de vanadio encontrada hasta ahora, 350 mM , se encontró en las células sanguíneas de Ascidia gemmata, perteneciente al suborden Phlebobranchia . Esta concentración es 10.000.000 de veces mayor que la del agua de mar. [4]

Las vanabinas acumulan vanadio en las células sanguíneas y producen especies V(III) e iones vanadilo (V(IV)) a partir de iones ortovanadato (V(V)), con el uso de NADPH como agente reductor . Las vanabinas también transportan las especies reducidas de vanadio a las vacuolas de los vanadocitos (células sanguíneas que contienen vanadio). Las vacuolas se mantienen a un pH muy ácido de 1,9 (debido al ácido sulfúrico que contienen), lo que es posible gracias al bombeo de iones de hidrógeno a las vacuolas mediante el uso de H + -ATPasa, que consume mucha energía. Todo el uso de NADPH y ATP para recolectar y mantener el vanadio es extremadamente intensivo en energía, algo inusual para las proteínas transportadoras de oxígeno.

Otras proteínas transportadoras de oxígeno tienen una constante de disociación muy baja con su grupo prostético metálico y se unen fuertemente a estos grupos. Las vanabinas, por otro lado, tienen una constante de disociación moderada y no se unen fuertemente al vanadio. Lo más importante es que, debido a esta constante de disociación moderada, el vanadio generalmente se encuentra flotando libremente y separado de cualquier proteína dentro de las vacuolas. Esto es completamente diferente de otras proteínas transportadoras de oxígeno.

Las vanabinas no son transportadoras de oxígeno

La evidencia más convincente contra el uso de vanadio para el transporte de oxígeno es que muchas ascidias y tunicados también tienen hemocianina en la sangre, que podría asumirse que se encarga de todo el transporte de oxígeno.

El uso de vanabinas y vanadio para el transporte de oxígeno en ascidias y tunicados es dudoso. Otra razón hipotética para que estos organismos recolecten vanadio es volverse tóxicos para depredadores , parásitos y microorganismos .

Historia

El químico alemán Martin Henze descubrió el vanadio en ascidias en 1911. [5] [6] [7]

Referencias

  1. ^ Ueki, Tatsuya; Uwagaki, Masayuki; Yamamoto, Sohei; Michibata, Hitoshi (2014). "Participación de tiorredoxina en la reacción de reducción V (V) de Vanabin2" (PDF) . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Temas generales . 1840 (11): 3238–3245. doi :10.1016/j.bbagen.2014.07.023. PMID  25108063.
  2. ^ Phillips, Alexander (1918). Una posible fuente de vanadio en rocas sedimentarias. Universidad de Princeton. pág. 473.
  3. ^ Ciereszko, L.; Ciereszko, E; Harris, E; Lane, C (1962). "Sobre la presencia de vanadio en holoturias". Comparative Biochemistry and Physiology . 7 (1–2): 127–9. doi :10.1016/0010-406X(62)90034-8. PMID  14021342.
  4. ^ Tatsuya Ueki; Nobuo Yamaguchi y Hitoshi Michibata (2003). "Canal de cloruro en vanadocitos de una ascidia rica en vanadio Ascidia sydneiensis samea" (PDF) . Comparative Biochemistry and Physiology . 136 (1): 91–98. doi :10.1016/s1096-4959(03)00175-1. PMID  12941642. Archivado desde el original (PDF) el 6 de junio de 2014 . Consultado el 13 de agosto de 2013 .
  5. ^ Henze M (1911). "Untersuchungen über das Blut der Ascidien. 1. Mitteilung. Die Vanadiumverbindung der Blutkörperchen" [Estudios sobre la sangre de las ascidias. I. Comunicación. El compuesto de vanadio de las células sanguíneas]. Química biológica (en alemán). 72 (5–6): 494–501. doi :10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494.
  6. ^ Michibata H, Uyama T, Ueki T, Kanamori K (2002). Los vanadocitos, células que contienen la clave para resolver la acumulación y reducción altamente selectiva del vanadio en las ascidias. Microscopy Research and Technique. Volumen 56, número 6, páginas 421-434
  7. ^ Henze, M. (1911). "Untersuchungen über das Blut der Ascidien. I. Mitteilung. Die Vanadiumverbindung der Blutkörperchen". Zeitschrift für fisiologische Chemie de Hoppe-Seyler . 72 (5–6): 494–501. doi :10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494.

Enlaces externos