Многообразие функций октаэдрического белка ферритина

Железо — незаменимый микроэлемент, входящий в состав активных центров многих ферментов, белков переноса электронов и кислорода. При этом, несмотря на важную роль в биологических процессах, железо катализирует образование активных форм кислорода (АФК). Организмам необходимо получать железо, одновременно защищаясь от окислительного повреждения. В ходе эволюции сформировались сидерофоры, гормоны, мембранные транспортёры, а также белки транспорта и хранения железа, которые обеспечивают его поступление в достаточном количестве и поддерживают его концентрацию на безопасном уровне, предотвращая катализируемое железом образование АФК. Ферритин — важное звено обмена железа: при его избытке белок связывает железо, а при дефиците высвобождает его. Экспрессия ферритина усиливается в ответ на окислительный стресс; он также секретируется во внеклеточный матрикс и поступает в сыворотку крови. Способность связывать железо считают основой антиоксидантных свойств ферритина. Ферритин используют в качестве биомаркера заболеваний, поскольку его синтез усиливается в ответ на окислительное повреждение и воспаление. Функция сывороточного ферритина изучена недостаточно, однако его концентрация, по-видимому, коррелирует с общими запасами железа. В определённых условиях ферритин также может оказывать прооксидантное действие. Причина перехода от антиоксидантного к прооксидантному действию не установлена, но он может быть связан с нерегулируемым высвобождением железа из ферритина. Недавние исследования показывают, что ферритин участвует и в других биологических процессах, включая активацию клеток, развитие, иммунитет и ангиогенез. В этом обзоре рассматриваются экспрессия и секреция ферритина в связи с его антиоксидантным действием и новыми функциями, а также условия, способствующие прооксидантному действию.