Гомеостаз железа у бактерий

Железо необходимо практически всем организмам, однако оно токсично и плохо растворимо. Бактерии выработали различные механизмы компенсации проблем, связанных с зависимостью от железа, что позволяет им поддерживать эффективный гомеостаз железа при разной его доступности. В условиях дефицита железа для его извлечения из окружающей среды используются высокоэффективные системы захвата. Во многих случаях они обеспечивают секрецию и последующее поглощение внеклеточных хелаторов трёхвалентного железа — сидерофоров. Двухвалентное железо также может напрямую транспортироваться G-белокоподобным транспортером FeoB. Патогенные бактерии непосредственно используют в качестве источников железа железосодержащие комплексы организма хозяина — трансферрин, лактоферрин, гем и гемоглобин. Бактериальные белки, связывающие железо и обеспечивающие его запасание (ферритин, бактериоферритин), создают внутриклеточные резервы, которые используются при ограниченном поступлении железа извне, а белки детоксикации железа (Dps) защищают хромосому от вызванного железом повреждения свободными радикалами. Имеются данные, что бактерии регулируют потребность в железе в зависимости от его доступности, снижая экспрессию железосодержащих белков при росте в условиях дефицита железа. Наконец, экспрессия системы поддержания гомеостаза железа регулируется глобально и зависит от концентрации железа, благодаря чему захват, запасание и потребление железа соответствуют его доступности, а внутриклеточная концентрация свободного железа не достигает токсического уровня.