الترانسفيرين

الترانسفيرينات هي بروتينات سكرية موجودة في الفقاريات ، ترتبط بالحديد (Fe) وتُسهّل نقله عبر بلازما الدم . ^{[ 5 ]} تُنتَج في الكبد ، وتحتوي على مواقع ارتباط لأيونين من الحديد ^{الثلاثي} (Fe³⁺ ) . ^{[ 6 ]} يُشفَّر الترانسفيرين البشري بواسطة جين TF ، ويُنتَج كبروتين سكري بوزن 76 كيلو دالتون . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

ترتبط بروتينات الترانسفيرين السكرية بالحديد بقوة، ولكن بشكل عكسي. على الرغم من أن الحديد المرتبط بالترانسفيرين يمثل أقل من 0.1% (4  ملغ) من إجمالي حديد الجسم، إلا أنه يشكل مخزون الحديد الأكثر أهمية، ويتميز بأعلى معدل دوران (25  ملغ/24 ساعة). يبلغ الوزن الجزيئي للترانسفيرين حوالي 80 كيلو دالتون ، ويحتوي على موقعين محددين عاليي الألفة لربط أيونات ^{الحديد الثلاثي} (Fe(III)) . تتميز ألفة الترانسفيرين لأيونات الحديد الثلاثي (Fe(III)) بأنها عالية للغاية ( ثابت الارتباط 10²⁰ ^مول⁻¹ عند الرقم الهيدروجيني 7.4) ^{[ 9 ]} ، ولكنها تتناقص تدريجيًا مع انخفاض الرقم الهيدروجيني عن مستوى التعادل. لا يقتصر ارتباط الترانسفيرين على الحديد فقط، بل يرتبط أيضًا بأيونات معدنية أخرى. ^{[ 10 ]} تتواجد هذه البروتينات السكرية في سوائل الجسم المختلفة للفقاريات. ^{[ 11 ] [ 12 ]} تمتلك بعض اللافقاريات بروتينات تعمل بشكل مشابه للترانسفيرين، وتوجد في الدم اللمفاوي . ^{[ 11 ] [ 13 ]}

عندما لا يكون الترانسفيرين مرتبطًا بالحديد، فإنه يُعرف باسم "أبوترانسفيرين" (انظر أيضًا البروتين الأبوي ).

الترانسفيرينات هي بروتينات سكرية توجد غالبًا في السوائل البيولوجية للفقاريات. عندما يصادف بروتين الترانسفيرين المحمل بالحديد مستقبل الترانسفيرين على سطح الخلية ، مثل طلائع الكريات الحمراء في نخاع العظم، فإنه يرتبط به وينتقل إلى داخل الخلية في حويصلة عن طريق الإدخال الخلوي بوساطة المستقبل . ^{[ 14 ]} يتم خفض درجة حموضة الحويصلة بواسطة مضخات أيونات الهيدروجين ( H ^{+) .}تُخفض مستويات إنزيمات الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATPases ) إلى حوالي 5.5، مما يؤدي إلى إطلاق الترانسفيرين لأيونات الحديد. ^{[ 11 ]} يعتمد معدل إطلاق الحديد على عدة عوامل، بما في ذلك مستويات الرقم الهيدروجيني، والتفاعلات بين الفصوص، ودرجة الحرارة، والملح، وعامل الاستخلاب. ^{[ 14 ]} ثم يُنقل المستقبل مع الترانسفيرين المرتبط به عبر دورة الإدخال الخلوي عائدًا إلى سطح الخلية، جاهزًا لجولة أخرى من امتصاص الحديد. كل جزيء ترانسفيرين قادر على حمل أيوني حديد في صورة الحديديك ( Fe³⁺ ^).). ^{[ 13 ]}

يتكون الترانسفيرين في الإنسان من سلسلة ببتيدية تحتوي على 679 حمضًا أمينيًا وسلسلتين من الكربوهيدرات. يتألف البروتين من حلزونات ألفا وصفائح بيتا تُشكل نطاقين . ^{[ 19 ]} تُمثل التسلسلات الطرفية N وC بفصوص كروية، ويوجد بين هذين الفصين موقع ارتباط بالحديد. ^{[ 12 ]}

الأحماض الأمينية التي تربط أيون الحديد بالترانسفيرين متطابقة في كلا الفصين؛ اثنان من التيروسين ، وواحد من الهيستيدين ، وواحد من حمض الأسبارتيك . ولكي يرتبط أيون الحديد، يلزم وجود أنيون ، ويفضل ^أن _يكون كربونات ( CO₃²⁻ ). ^{[ 19 ] [ 13 ]}

يحتوي الترانسفيرين أيضًا على مستقبل مرتبط بالحديد ؛ وهو عبارة عن ثنائي متجانس مرتبط بروابط ثنائية الكبريتيد . ^{[ 16 ]} في البشر، يتكون كل مونومر من 760 حمضًا أمينيًا. وهذا يُمكّن من ارتباط الليجاند بالترانسفيرين، حيث يمكن لكل مونومر الارتباط بذرة حديد واحدة أو ذرتين. يتكون كل مونومر من ثلاثة نطاقات: نطاق البروتياز، والنطاق الحلزوني، والنطاق القمي. يشبه شكل مستقبل الترانسفيرين شكل الفراشة نظرًا لتقاطع هذه النطاقات الثلاثة ذات الشكل الواضح. ^{[ 19 ]} يوجد نوعان رئيسيان من مستقبلات الترانسفيرين في البشر، وهما مستقبل الترانسفيرين 1 (TfR1) ومستقبل الترانسفيرين 2 (TfR2). على الرغم من تشابههما في التركيب، إلا أن TfR1 يرتبط تحديدًا بعامل الترانسفيرين البشري (TF)، بينما يمتلك TfR2 القدرة على التفاعل مع عامل الترانسفيرين البقري أيضًا . ^{[ 8 ]}

• 
  يرتبط الترانسفيرين بمستقبله. ^{[ 20 ]}
• 
  مركب مستقبل الترانسفيرين. ^{[ 21 ]}

يرتبط الترانسفيرين أيضاً بجهاز المناعة الفطرية . يوجد في الأغشية المخاطية ويرتبط بالحديد، مما يخلق بيئة منخفضة الحديد الحر تعيق بقاء البكتيريا في عملية تُسمى حجب الحديد. ينخفض ​​مستوى الترانسفيرين في حالات الالتهاب. ^{[ 22 ]}

غالباً ما يُلاحظ ارتفاع مستوى الترانسفيرين في البلازما لدى المرضى المصابين بفقر الدم الناتج عن نقص الحديد ، وأثناء الحمل، ومع استخدام موانع الحمل الفموية، مما يعكس زيادة في التعبير عن بروتين الترانسفيرين. وعندما ترتفع مستويات الترانسفيرين في البلازما، يحدث انخفاض متبادل في نسبة تشبع الترانسفيرين بالحديد، وزيادة مقابلة في القدرة الكلية على ربط الحديد في حالات نقص الحديد ^{[ 23 ].}

قد ينخفض ​​مستوى الترانسفيرين في البلازما في حالات فرط الحديد وسوء التغذية البروتينية. وينتج غياب الترانسفيرين عن اضطراب وراثي نادر يُعرف باسم نقص الترانسفيرين في الدم ، وهي حالة تتميز بفقر الدم وتراكم الهيموسيديرين في القلب والكبد، مما يؤدي إلى قصور القلب والعديد من المضاعفات الأخرى، بالإضافة إلى متلازمة H63D .

تشير الدراسات إلى أن نسبة تشبع الترانسفيرين (تركيز الحديد في الدم ÷ السعة الكلية لربط الحديد) التي تتجاوز 60% لدى الرجال و50% لدى النساء، تُشير إلى وجود خلل في استقلاب الحديد (داء ترسب الأصبغة الدموية الوراثي، سواءً كان حاملاً للمرض أم لا) بدقة تقارب 95%. تُساعد هذه النتيجة في التشخيص المبكر لداء ترسب الأصبغة الدموية الوراثي، خاصةً عندما يكون مستوى الفيريتين في الدم منخفضًا. يترسب الحديد المُحتفظ به في داء ترسب الأصبغة الدموية الوراثي بشكل أساسي في الخلايا الحشوية، بينما يحدث تراكمه في الخلايا الشبكية البطانية في مراحل متأخرة جدًا من المرض. وهذا يُخالف فرط الحديد الناتج عن نقل الدم، حيث يترسب الحديد أولًا في الخلايا الشبكية البطانية ثم في الخلايا الحشوية. يُفسر هذا سبب بقاء مستويات الفيريتين منخفضة نسبيًا في داء ترسب الأصبغة الدموية الوراثي، بينما تكون نسبة تشبع الترانسفيرين مرتفعة. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

ثبت أن الترانسفيرين ومستقبله يقللان من الخلايا السرطانية عند استخدام المستقبل لجذب الأجسام المضادة . ^{[ 16 ]} كما ثبت أن مستويات الترانسفيرين مؤشر واعد لتشخيص سرطان المبيض ونقص الحديد الوظيفي المرتبط بالسرطان . ^{[ 26 ] [ 27 ]}

تُعيق قدرة العديد من الأدوية على اختراق الحاجز الدموي الدماغي أثناء العلاج، مما يؤدي إلى ضعف امتصاصها في مناطق الدماغ. تستطيع بروتينات الترانسفيرين السكرية تجاوز الحاجز الدموي الدماغي عبر النقل بوساطة مستقبلات الترانسفيرين الموجودة في الخلايا البطانية للشعيرات الدموية الدماغية. ^{[ 28 ]} ونظرًا لهذه الخاصية، يُفترض أن الجسيمات النانوية التي تعمل كناقلات للأدوية والمرتبطة ببروتينات الترانسفيرين السكرية قادرة على اختراق الحاجز الدموي الدماغي، مما يسمح لهذه المواد بالوصول إلى الخلايا المصابة في الدماغ. ^{[ 29 ]} قد تُسهم التطورات في مجال الجسيمات النانوية المرتبطة بالترانسفيرين في توزيع الأدوية في الدماغ بطريقة غير جراحية، مما قد يُحقق نتائج علاجية لأمراض الجهاز العصبي المركزي (مثل مرض الزهايمر أو مرض باركنسون ). ^{[ 30 ]}

يزداد مستوى الترانسفيرين الناتج عن نقص الكربوهيدرات في الدم مع الإفراط في تناول الإيثانول ، ويمكن رصده من خلال الفحوصات المخبرية. ^{[ 31 ]}

الترانسفيرين هو بروتين طور حاد ، ويُلاحظ انخفاضه في حالات الالتهاب والسرطانات وبعض الأمراض (على عكس بروتينات الطور الحاد الأخرى، مثل البروتين التفاعلي C، الذي يرتفع في حالة الالتهاب الحاد). ^{[ 32 ]}

يرتبط نقص الترانسفيرين بنقص الترانسفيرين.

في المتلازمة الكلوية، يمكن أن يتجلى فقدان الترانسفيرين في البول، إلى جانب بروتينات المصل الأخرى مثل الغلوبولين الرابط للثيروكسين، والغلوبولين غاما، ومضاد الثرومبين III، على شكل فقر دم صغير الكريات مقاوم للحديد .

يتراوح النطاق المرجعي للترانسفيرين بين 204 و360  ملغم/ديسيلتر. ^{[ 33 ]} يجب تفسير نتائج الاختبارات المعملية باستخدام النطاق المرجعي الذي يوفره المختبر الذي أجرى الاختبار.

قد يشير ارتفاع مستوى الترانسفيرين إلى فقر الدم الناتج عن نقص الحديد . تُستخدم مستويات الحديد في الدم والقدرة الكلية على ربط الحديد (TIBC) مع الترانسفيرين لتحديد أي خلل. انظر تفسير TIBC . من المرجح أن يشير انخفاض مستوى الترانسفيرين إلى سوء التغذية .

ثبت أن الترانسفيرين يتفاعل مع عامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 ^{[ 34 ]} و IGFBP3 ^{[ 35 ]} . ويتم تنظيم التعبير الجيني للترانسفيرين بواسطة حمض الريتينويك ^{[ 36 ]} .

تشمل أفراد هذه العائلة سيروترانسفيرين الدم (أو سيديروفيلين، والذي يسمى عادةً ببساطة ترانسفيرين)؛ لاكتوترانسفيرين (لاكتوفيرين)؛ ترانسفيرين الحليب؛ أوفوترانسفيرين بياض البيض (كونالبومين)؛ وميلانوترانسفيرين المرتبط بالغشاء . ^{[ 37 ]}

• ترانسفيرين بيتا-2
• مستقبل الترانسفيرين
• إجمالي قدرة ربط الحديد
• تشبع الترانسفيرين
• الفيريتين
• أوبتيفيرين: ترانسفيرين بشري مُعاد التركيب
• اعتلال الترانسفيرين
• نقص الترانسفيرين في الدم
• طفرة جين HFE H63D

• الترانسفيرين في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
• نظرة عامة على جميع المعلومات الهيكلية المتاحة في قاعدة بيانات البروتينات (PDB) لـ UniProt : P02787 (سيروترانسفيرين) في PDBe-KB .