1. Аллостерический ингибитор аминолевулинатсинтазы – гем
(по принципу обратной связи)
2. На уровне трансляции синтез фермента регулирует железо
На участке инициации мРНК, кодирующей фермент, имеется последовательность нуклеотидов, образующая шпилечную петлю – железочувствительный элемент (IRE):
(А) При высоких концентрациях железа – образуется комплекс с
железосвязывающим белком. Снижается сродства этого белка к IRE-элементу и трансляциия продолжается
(Б) При низких концентрациях железа железосвязывающий белок присоединяется
к железочувствительному элементу, находящемуся на 5'-нетранслируемом конце мРНК, и трансляция аминолевулинатсинтазы тормозится
Дефицит пиридоксальфосфата (является коферментом АЛК-синтазы) и
лекарственные препараты, которые являются его структурными аналогами, снижают активность аминолевулинатсинтазы. Стероидные гормоны, барбитураты, сульфаниламиды, эстрогены, наоборот, являются индукторами синтеза АЛК-синтазы.
Источники железа при биосинтезе железосодержащих белков: железо пищи и железо, освобождающееся при распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.
В пище железо в основном находится в окисленном состоянии (Fе3+). Наибольшее
количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке. Аскорбиновая кислота восстанавливает железо и улучшает его всасывание, так как в клетки слизистой оболочки кишечника поступает только Fе2+.
Количество железа, которое всасывается в клетки слизистой оболочки кишечника,
превышает потребности организма.
Апоферритин «улавливает» железо в энтероцитах и превращается в ферритин,
который остаётся в энтероцитах.
Когда потребность в железе невелика, скорость синтеза апоферритина повышается.
Постоянное слущивание клеток слизистой оболочки в просвет кишечника освобождает организм от излишков железа. При недостатке железа в организме апоферритин в энтероцитах почти не синтезируется.
Трансферрин – белок, кот. транспортирует железо в плазме крови (только Fe3+).
Поступающее в кровь железо Fe2+ до Fe3+ окисляет ферроксидаза (медьсодержащая)
Трансферрин взаимодействует со специфическими мембранными рецепторами
клеток и в цитозоле клетки образуется комплекс Са2+-кальмодулин-ПКС, который фосфорилирует рецептор трансферрина и вызывает образование эндосомы. В кислой среде эндосомы железо освобождается из трансферрина.
После этого комплекс «рецептор–апотрансферрин» возвращается на поверхность
плазматической мембраны клетки. Железо в клетке используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в белке ферритине.
Ферритин – олигомерный белок, состоит из тяжёлых и лёгких ППЦ, содержится в
основном в печени, селезенке, костном мозге. Представляет собой полую сферу, внутри которой содержится много ионов железа. Тяжёлые цепи ферритина окисляют Fе2+ в Fе3+.
Железо в виде гидроксидфосфата находится в центре сферы, оболочка которой образована белковой частью молекулы.
Оно поступает внутрь и освобождается наружу через каналы, пронизывающие белковую оболочку апоферритина, но железо может откладываться и в белковой части молекулы ферритина.