Ферритин и его изоформы. I. Взаимосвязь структуры и функции, синтез, деградация и секреция

Ферритин — внутриклеточный белок, который связывает, запасает и высвобождает железо. В белковой оболочке ферритина может накапливаться до 4500 атомов железа в форме минерала ферригидрита; железо высвобождается, когда клетке требуется больше биодоступного железа. Белковая оболочка состоит из 24 субъединиц двух типов — H и L, выполняющих разные функции в процессе минерализации железа. Сочетания этих субъединиц образуют гетерополимеры, или изоферритины. Изоферритины различаются по функциям; характерные их наборы зависят от типа клетки, её пролиферативного статуса и наличия заболевания. Синтез ферритина регулируется на уровнях транскрипции и трансляции. Трансляция матричной РНК субъединиц ферритина усиливается или ослабевает в зависимости от пула лабильного железа; этот процесс контролирует элемент, чувствительный к железу, расположенный в 5′-нетранслируемой области матричной РНК. Транскрипцию генов субъединиц ферритина регулируют гормоны и цитокины, что может изменять количество матричной РНК, доступной для трансляции. Уровень внутриклеточного ферритина определяется балансом между его синтезом и деградацией. Распад ферритина в цитозоле приводит к полному высвобождению железа, тогда как его деградация во вторичных лизосомах ведёт к образованию гемосидерина и защищает от токсического действия железа. Большая часть ферритина находится в цитозоле, однако ферритин с несколько иными свойствами обнаруживается также в органеллах, например в ядрах и митохондриях. Основная часть внутриклеточного ферритина используется для регуляции биодоступности железа; некоторое его количество секретируется и поглощается другими клетками. Помимо регуляции биодоступности железа, ферритин может участвовать в контроле миелопоэза и иммунных реакций.