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Nature:血红素合成的新路线被发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2005年08月22日 来源:生物通
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生物通报道:贫血是指血液中红血球的数量或红血球中血红蛋白的含量不足的一种综合性症状。据世界卫生组织统计,全球约有30亿人不同程度贫血,且每年因患贫血引致各类疾病而死亡的人数上千万。中国患贫血的人口概率高于西方国家,在患贫血的人群中,女性明显高于男性,老人和儿童高于中青年。
血红素是一种含铁的深红色分子,它是肌红蛋白和血红蛋白的一种成分。来自霍华德休斯医学院的Leonard I. Zon领导的研究组通过研究死于贫血的斑马鱼发现了血红素合成的一个新途径。这项研究表明这个途径中的缺陷是造成人类贫血症的一个被遗漏的 原因。这些发现公布在8月18日的Nature杂志上。Zon的研究组与来自洛克菲勒大学医学中心和犹他州大学医学院的研究人员合作研究获得了此项发现。
他们的研究开始于一种斑马鱼突变shiraz (sir)无法产生血红蛋白的原因。这种Sir突变斑马鱼死于因缺少血红蛋白导致的贫血。
在最新的研究中,研究组从血红蛋白缺陷追踪到了一种叫做glutaredoxin5(grx5)的酶基因。但是,研究人员发现这种基因与血红蛋白的生产没有直接的关系。在进一步的研究中,研究人员证实斑马鱼、酵母、小鼠和人类中的grx5版本在功能上的等同的。
其他一些研究人员的研究已经表明细胞中“硫铁簇”的存在对控制铁调节蛋白1(IRP1)非常重要。接着,IRP1调节另外一种叫做ALAS2的酶——它在血红素的合成中起到关键作用。事实上,Zon和同事的研究证明了突变斑马鱼中grx5的丢失造成IRP1的异常活化,而IRP1能抑制ALAS2的合成,并因此抑制了血红素的生长。
之前,人们一直认为血红蛋白的合成只需要细胞中有足够的铁来合成血红素,然后添加珠蛋白就能形成血红蛋白。现在,新的研究添加了完成这个过程的第四个成分——硫铁簇,它也是血红素合成必须的。因此,研究人员确定出了血红蛋白合成的一个新的途径。