Slides Bioinorganica 2016

Wild Type
Fe
Mn
Zn
Fe
Mn
Microtomografia di fluorescenza ai raggi X
Zn
Ciclo del ferro
[Fe(III)] = 10-17
Chimica di Fenton
Fe(II) + 3O2  Fe(III) + O2·–
Fe(II) + H2O2  Fe(III) + OH– + OH·
Siderofori
Idrossammati
(funghi, lievito)
desferriossamina
Fe(III) alto spin
desferricromo
C
N
N
N
Fe
C
C
N
C
Fe
C
N
N
C
-N-cis,cis
-C-trans,cis
N
N
C
Fe
N
N
N
N
-N-trans,cis
N
C
C
C
-C-cis,trans
C
Fe
Fe
C
C
C
C
N
N
-N-trans,cis
Siderofori catecolati
(batteri)
Enterobactina
Fe(III) alto spin
Complesso V(IV)-enterobactina
D
Fe(II)
1
ferricromo
Riduzione
Fe Insolubile
2
3
Esterno della Cellula
SOLUBILIZZAZIONE
Membrana
TRASPORTO
Fe(II)
desferriossamina
Idrolasi Fe(II)
Interno della Cellula
ASSIMILAZIONE
enterobactina
Midollo spinale
ferrochelatasi
10–30 mM
DCYTB
DMT1
ferroriduttasi
pompa
Transferrina
80 kDa
Sito di coordinazione del Fe nella transferrina
Sito di coordinazione del Fe nella transferrina
Ciclo della transferrina
endocitosi
Ferritina
24 unità
440 kDa
8 pori idrofilici con simmetria ternaria (Fe in)
6 pori idrofobici con simmetria quaternaria (Fe out)
In, 7.5nm
Out, 12 nm
Fino a 4500 atomi di Fe
sito ferrossidasico
nella H-ferritina
sito ferrossidasico
affinità bassa, 15 mM
Sito attivo
Fe(III)2O
nucleation channel
Struttura ai raggi X di un sito ferrossidasico
Immagine
TEM
Rilascio del ferro
Omeostasi del ferro – Sistema IRP/IRE
ferroriduttasi
pompa Fe2+
ERRORE!
epcidina
PCBP1
ceruloplasmina
IRP: Iron Regulatory Proteins
IRE: Iron Responsive Elements (mRNA)
Sistema IRP/IRE
Export del ferro nel plasma regolato da epcidina
Omeostasi del rame
ATP7A e
ATP7B
Trans-Golgi Network
amb. riducente
amb. ossidante
CCS/Zn-SOD
Sito di binding del Cu(I)
CCS/Zn-SOD
Atx1/Ccc2
Sensori del Cu
K ≈ 1021
Fattore di trascrizione CueR (da E. Coli)
Omeostasi dello zinco in cellule eucariote
= pompe ZIP
= pompe CDF
Omeostasi dello zinco nei batteri
Proteine regolatorie
zinc-responsive proteins
Fattore di trascrizione ZntR
Metallotioneine
6 kDa,
ca. 60 a.a.
fino 30% cys
Metallotioneine
CdZn2S8
Cd4S10