Более того – в мозгу накапливается железо. Ацерулоплазминемия

Как бы в подтверждение того, что мозг надо жалеть, только что по рассылке пришла статья, в которой авторы ссылаются на нашу работу по структуре медьсодержащего белка плазмы крови человека, церулоплазмина.

А что я говорил?! :-). Нет, компьютер все-таки иногда надо включать. Ссылка на статью авторов (Ун-т шт. Миннесота, Миннеаполис,США) —-> Aceruloplasminemia: A Case Report and Review of a Rare and Misunderstood Disorder of Iron Accumulation 2020, Anugwom et al. Cureus 12 (11): e11648. DOI 10.7759/cureus.11649

На картинке выше изображен мозг ( его срез) из статьи по ссылке, обезображенный ацерулоплазминемией.

Что происходит в мозгу при ацерулоплазминемии, и при чем тут вообще церулоплазмин? Немного науки в соленой воде:

Ацерулоплазминемия – одна из многих генетически наследуемых аномалий, приводящих к нарушению функционирования того или иного белка, важного для баланса здорового организма. В случае ацерулоплазминемии мутации гена церулоплазмина (ЦП) кодируют синтез неправильного, слегка изуродованного белка. Урод ЦП с измордованной мутациями пространственной структурой плохо справляется со своей прямой обязанностью – окислять ионы двухвалентного железа и переводить его в трехвалентное. В результате токсичное двухвалентное железо Fe2+ накапливается в тканях, в печени, мозгу, в почках, т.е. везде, где сбалансированная фабрика метаболизма железа требует Fe3+. Замечено,что эта фабрика очень разборчива к валентности железа , а химия уж тем более – избыток Fe2+ приводит к т.н. Fenton type reactions, накоплению токсичных продуктов неполного окисления кислорода, которые в результате могут приводить к полному развалу ранее благополучного организма. Плохо то, что при “ожелезнении” тканей ( гемосидерозисе), сопровождающем ацерулоплазминемию, нарушаются привычные, такие добрые и надежные, связи между синапсами головного мозга, ведь мозг – это самое дорогое и ценное, что есть у человека.

Структура церулоплазмина, расшифрованная нами еще на “заре туманной юности” (1996) на синхротроне SRS CRLC в Дарсбери и уточненная в 2007 г. по данным, собранным с тригональных кристаллов церулоплазмина на синхротроне ESRF в Гренобле, эта структура дает некоторые ключи ( типа отмычек) к тому, что происходит при ацерулоплазминемии. Подробности можно посмотреть здесь https://slavazaitsev914078364.wordpress.com/aceruloplasminemia-mutants

На картинке ниже – один из мутантов ЦП. Замена в активном центре белка аминокислотного остатка гистидина 978 на глутамин, His978 —> Gln ( в левом углу рисунка) приводит к потере одного из шести каталитических ионов меди и связанной с ним молекулы кислорода. They say farewell to the mutant structure, т.к. распределение электронов во внеших оболочках бокового остатка глутамина делает его плохим, слабым лигандом меди. А с гистидином все было в порядке. Дисфунция белка при ацерулоплазминемии в этом случае объясняется отсутствием в молекуле мутанта ЦП связанного с медью кислорода, способного окислять субстрат – ионы двухвалентного железа.

===================