簡介
轉(zhuǎn)鐵蛋白又稱為血清轉(zhuǎn)鐵蛋白,、β-1 金屬結(jié)合球蛋白,、TF,。轉(zhuǎn)鐵蛋白主要存在于血漿中,,是一種鐵結(jié)合血漿糖蛋白,負(fù)責(zé)運載由消化管吸收的鐵和由紅細(xì)胞降解釋放的鐵,,以三價鐵復(fù)合物(Tf-Fe3+)的形式進(jìn)入骨髓中,,供成熟紅細(xì)胞的生成。
人轉(zhuǎn)鐵蛋白(Human Transferrin)主要在肝臟合成,在血漿,、膽汁,、羊水、腦脊液,、淋巴液和乳汁等體液中廣泛存在,,尤其在血漿中含量最高,作為一種雙葉糖蛋白,,轉(zhuǎn)鐵蛋白擁有一個N端葉和一個C端葉,,每個結(jié)構(gòu)域進(jìn)一步細(xì)分為兩個子結(jié)構(gòu)域。正是在這些子結(jié)構(gòu)域之間的特定間隙中,,轉(zhuǎn)鐵蛋白展現(xiàn)出其獨特的金屬結(jié)合位點,,使得每個轉(zhuǎn)鐵蛋白分子能夠結(jié)合兩個鐵離子,確保了鐵在體內(nèi)的有效轉(zhuǎn)運和利用,。
一,、機制
轉(zhuǎn)鐵蛋白以高親和力結(jié)合三價鐵(Fe3?)。兩個三價鐵原子以明顯不同的親和力結(jié)合轉(zhuǎn)鐵蛋白,。第一和第二鐵原子穩(wěn)定常數(shù)分別約為1030和1027,,在細(xì)胞培養(yǎng)基中,當(dāng)轉(zhuǎn)鐵蛋白與鐵的摩爾比大于1時,,大部分鐵都被轉(zhuǎn)鐵蛋白所結(jié)合,,因此幾乎沒有游離的鐵離子可以參與自由基化學(xué)反應(yīng)。然而,,當(dāng)培養(yǎng)基中的鐵濃度超過轉(zhuǎn)鐵蛋白的總鐵結(jié)合能力(TIBC)時,,就會出現(xiàn)游離鐵。這些未與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合的游離鐵離子可能參與自由基化學(xué)反應(yīng),,從而增加氧化應(yīng)激的風(fēng)險,。
在鐵離子的轉(zhuǎn)運過程中,兩個負(fù)載鐵的轉(zhuǎn)鐵蛋白分子會與一個轉(zhuǎn)鐵蛋白受體結(jié)合,。這種結(jié)合觸發(fā)了轉(zhuǎn)鐵蛋白及其所攜帶的鐵離子被內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的酸性環(huán)境中,。隨著細(xì)胞內(nèi)部pH值的降低,鐵離子被釋放并與細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和儲存分子(如鐵蛋白)結(jié)合,。而失去鐵離子的轉(zhuǎn)鐵蛋白(載脂蛋白-轉(zhuǎn)鐵蛋白)則會通過胞吐作用被釋放回細(xì)胞外部,,并再次參與鐵離子的轉(zhuǎn)運循環(huán)。
二,、功能:
轉(zhuǎn)鐵蛋白是體液中不可缺少的成分,,除了核心功能——鐵的運輸與代謝外,它還深度參與呼吸,、細(xì)胞增殖和免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié),,并展現(xiàn)出抗菌殺菌的防護(hù)能力,。
1、鐵的儲存與運輸專家:轉(zhuǎn)鐵蛋白是鐵離子在體內(nèi)傳輸?shù)年P(guān)鍵載體,,負(fù)責(zé)將鐵從吸收和儲存的部位運送到紅細(xì)胞,,以供合成血紅蛋白,或是輸送到機體其他需鐵的部位,,確保鐵的合理分布與利用,。
2、細(xì)胞外的抗氧化衛(wèi)士:轉(zhuǎn)鐵蛋白在生理條件下與鐵離子緊密結(jié)合,,幾乎不留下游離鐵,,從而顯著減少了鐵催化自由基生成的風(fēng)險,發(fā)揮了強大的抗氧化保護(hù)作用,。
3,、細(xì)胞鐵平衡的精細(xì)調(diào)控者:轉(zhuǎn)鐵蛋白向細(xì)胞輸送鐵是一個經(jīng)過受體介導(dǎo)和精細(xì)控制的過程。細(xì)胞通過調(diào)整轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的表達(dá)量,,來調(diào)控從外界環(huán)境中攝取的鐵量,,維持細(xì)胞內(nèi)鐵離子的平衡,進(jìn)而支持細(xì)胞的正常生長與增殖,。
4,、免疫與抗菌的雙重防御者:轉(zhuǎn)鐵蛋白不僅是先天免疫系統(tǒng)的重要一員,通過與鐵離子的結(jié)合,,它能夠抑制細(xì)菌的生長與存活,。此外,轉(zhuǎn)鐵蛋白還具備免疫調(diào)節(jié)功能,,如抑制GM-CSF,,參與細(xì)胞調(diào)節(jié),為機體提供多層次的防御,。
三,、來源
轉(zhuǎn)鐵蛋白是生長因子,所以幾乎所有細(xì)胞株在無血清培養(yǎng)時,,都需要添加轉(zhuǎn)鐵蛋白以確保細(xì)胞的生長和增殖,,并且不同類型的細(xì)胞對轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合物的反應(yīng)不同,結(jié)果會分化成不同的細(xì)胞,。目前轉(zhuǎn)鐵蛋白主要有以下幾個來源:
牛血清,、人血清以及基因重組技術(shù)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)鐵蛋白。
1,、牛轉(zhuǎn)鐵蛋白(Bovine Transferrin, BTF)
BTF是從牛血清中分離純化得到的轉(zhuǎn)鐵蛋白,。
由于牛血清的易獲取性和相對較低的成本,BTF在實驗室研究中被廣泛使用,。
BTF與人轉(zhuǎn)鐵蛋白在結(jié)構(gòu)和功能上有一定的相似性,,但在一些特定應(yīng)用中可能存在差異。
從動物中提取的轉(zhuǎn)鐵蛋白具有安全性差和批間差大等缺陷,,尤其是將提取的轉(zhuǎn)鐵蛋白添加于細(xì)胞培養(yǎng)的無血清培養(yǎng)基中時,,可能會將病原體帶入細(xì)胞中,污染細(xì)胞,。
2,、人轉(zhuǎn)鐵蛋白(Human Transferrin, HTF)
HTF是從人血清中分離純化得到的轉(zhuǎn)鐵蛋白。
HTF在醫(yī)療和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用中具有很高的價值,,尤其是在需要高度特異性和生物相容性的應(yīng)用中,。
但從人血中提取存在困難,在面臨全球公共衛(wèi)生事件時尤其如此,;有感染肝炎病毒和艾滋病病毒等的危險,,也限制了血漿來源的轉(zhuǎn)鐵蛋白的應(yīng)用;而且轉(zhuǎn)鐵蛋白在同一種動物中表現(xiàn)出多態(tài)性,,分子存在大小差異,,這也可能導(dǎo)致批次間不穩(wěn)定。
3,、基因重組轉(zhuǎn)鐵蛋白(Recombinant Human Transferrin,,rHTF)
rHTF基因重組技術(shù)通過生物發(fā)酵等方法在體外生產(chǎn)轉(zhuǎn)鐵蛋白。
這種方法可以生產(chǎn)大量高純度的轉(zhuǎn)鐵蛋白,,且不受原材料來源的限制,。
重組的人轉(zhuǎn)鐵蛋白完全避免了病原體污染的可能性,因此無血清培養(yǎng)基中更應(yīng)該添加重組的人轉(zhuǎn)鐵蛋白,。利用基因工程技術(shù)讓人轉(zhuǎn)鐵蛋白基因在宿主中高效表達(dá),,既能大量獲得重組轉(zhuǎn)鐵蛋白,又能克服從血清中獲取的轉(zhuǎn)鐵蛋白的種種缺點,。
四,、分類
在不同研究中,按其含鐵數(shù)目,,分鐵飽和轉(zhuǎn)鐵蛋白(全鐵),、單鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白、脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白,。
培養(yǎng)基中應(yīng)該添全鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白還是脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白,,要根據(jù)不同培養(yǎng)基的情況進(jìn)行選擇,當(dāng)培養(yǎng)基中不含鐵或鐵含量較低時,,選擇添加全鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白,;當(dāng)培養(yǎng)基中富含鐵時,選擇脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白,。
知禾特色
知禾提供兩款重組人轉(zhuǎn)鐵蛋白產(chǎn)品,,其一為全鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白,,即飽和鐵狀態(tài),除發(fā)揮轉(zhuǎn)鐵作用外,,自身即可作為細(xì)胞的鐵源,,無需在培養(yǎng)基中添加外源性鐵;其二為脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白,,適用于自身富鐵的培養(yǎng)基,。
這兩款產(chǎn)品都來源于畢赤酵母,不含有動物源成分,,無任何血源性病毒感染風(fēng)險,,規(guī)模化發(fā)酵生產(chǎn),,批間穩(wěn)定性高,。