Sideróforos, Transferrina, Ferritina y Hemosiderina.

Transporte y
Almacenamiento:
Sideróforos, Transferrina,
Ferritina y Hemosiderina.
Generalidades Fe.
Abundancia (%) Elemento
46.71
27.69
8.07
5.05
3.65
2.75
2.58
2.08
O
Si
Al
Fe
Ca
Na
K
Mg
Número
atómico
26
Valencia
2,3
Estado de
oxidación
Configuración
electrónica
Masa atómica
(g/mol)
+2, +3
[Ar]3d64s2
55,847
http://www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/Fe.htm
http://www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/abundancia.htm
Composición elemental aproximada de un
humano típico de 70 Kg.
Masa de elementos e iones minerales
Oxígeno
44 Kg.
Fósforo
680 g.
Carbono
12.6 Kg.
Potasio
250 g.
Hidrógeno 6.6 Kg.
Cloro
115 g.
Nitrógeno
1.8 Kg.
Azufre
100 g.
Calcio
1.7 Kg.
Sodio
70 g.
Magnesio
42 g.
J.A. Cowain, Inorganic/ Biochemistry An Introduction, VCH 1993
Elementos traza y ultra traza
Hierro
5000 mg.
Plomo
35 mg.
Silicio
3000 mg.
Bario
21 mg.
Zinc
1750 mg.
Molibdeno
14 mg.
Rubidio
360 mg.
Boro
14 mg.
Cobre
280 mg.
Arsénico
~ 3 mg.
Estroncio
280 mg.
Cobalto
~ 3 mg.
Bromo
140 mg.
Cromo
~ 3 mg.
Estaño
140 mg.
Níquel
~ 3 mg.
Manganeso
70 mg.
Selenio
~ 2 mg.
Yodo
70 mg.
Litio
~ 2 mg.
Aluminio
35 mg.
Vanadio
~ 2 mg.
Fe en el organismo.
Estable en el huésped.
Moléculas de retención.
Absorción de Hierro: Inorgánico y hemo.
Susana Campoy Sánchez, 2002. Universidad Autónoma de Barcelona.
“IMPORTANCIA DE LOS METALOREGULADORES FUR Y ZUR EN LA
VIRULENCIA DE Salmonella typhimurium.
MC. Mariela Forrellat Barrios, Dra. Hortensia Gautier du Défaix Gómez y Dra.
Norma Fernández Delgado.
Metabolismo del Hierro. Rev Cubana Hematoi Inmunol Hemoter 2000;16(3):149-60
Fe en el organismo.
Transportadores
Sideróforos.
Sideros phoros “portadores de hierro”.
500 y 1000 Da (PM).
Bacterias, levaduras y hongos.
Agentes quelantes específicos para el Fe3+ .
Const. de disociación del Fe, ~ 1022 y 1055
vs transferrina (1023).
J. Sergio Casas, Angeles Sánchez, José C. Sánchez; Química Bioinorgánica. 2000
Lilian Sánchez*, Sucel Ortiz** y Annia Hernandez** Rev. Salud Anim. Vol. 25 No. 1 (2003): 27-33.
Obtención de sideróforos a partir de burkholderia cepacia y optimización del medio de cultivo para
su producción
Sideróforos.
Hidroxamatos
(secretados por
hongos).
Catecolatos
(bacterias).
Susana Campoy Sánchez, 2002. Universidad Autónoma de Barcelona. “IMPORTANCIA DE LOS
METALOREGULADORES FUR Y ZUR EN LA VIRULENCIA DE Salmonella typhimurium.
Sideróforos.
Aerobactin
Aerobactin
Rhizoferrin
Rhizoferrin
Coprogen
Coprogen
Desferricoprogen
Desferricoprogen
Neocoprogen
I
Neocoprogen
I
Neocoprogen
II
Neocoprogen
II
Ferrichrome
Ferrichrome
Ferrichrome A
Ferrichrome A
Ferrichrome
Ferrichrome
C
C
Ferrichrysin
Ferrichrysin
Ferricrocin
Ferricrocin
Ferrirubin
Ferrirubin
Ferrirhodin
Ferrirhodin
Hexahydroferrirhodin
Hexahydroferrirhodin
Tetraglycylferrichrome
Tetraglycylferrichrome
Ferricromo.
Biochem. Soc. Trans.. (2002) 30, (698–702) (Printed in Great Britain)
Triacetilfusaranina C.
Biochem. Soc. Trans.. (2002) 30, (698–702) (Printed in Great Britain)
Ferrioxamina B
Biochem. Soc. Trans.. (2002) 30, (698–702) (Printed in Great Britain)
Enterobactina
Biochem. Soc. Trans.. (2002) 30, (698–702) (Printed in Great Britain)
Fe-enterobactina
J. Sergio Casas, Angeles Sánchez, José C. Sánchez; Química Bioinorgánica. 2000
Sideróforos.
Modelo De La Captación Del Fe Por
Un sideróforo.
Cinética de crecimiento y producción de sideróforos a partir de
Burkholderia cepacia en medio Sirope fructuosa.
Lilian Sánchez*, Sucel Ortiz** y Annia Hernandez** Rev. Salud Anim. Vol. 25 No. 1
(2003): 27-33. Obtención de sideróforos a partir de burkholderia cepacia y optimización
del medio de cultivo para su producción
Evaluation of the siderophores production by Pseudomonas aeruginosa PSS
Rev Latinoam Microbiol 2002; 44 (3-4): 112-117
Transferrina.
Glucoproteína compuesta por unos 700
a.a.
 80 kDa de peso molecular .
 Sintetizada en el hígado como
apotransferrina.
 Posee 2 dominios homólogos de unión
para el hierro férrico (Fe3+ ). (160 restos de
a.a por dominio aprox.).
 Proteínas bilobales (N y C) similares.

A. Jacobs and M. Worwood
Iron in Biochemistry and Medicine., 1974
J. Sergio Casas, Angeles
Sánchez, José C. Sánchez;
Química Bioinorgánica. 2000
 El
sitio de enlace del Fe en la región de
interdominio.
 Incorporación del metal a la apoenzima:
cierre de dominios, atenazando al Fe y al
anión carbonato .
 Contiene un N Terminal de un residuo de
aminoácido por molécula. (Valina).
Susana Campoy Sánchez, 2002 Importancia de los Metaloreguladores Fur y Zur
en la virulencia de Salmonella tiphymurium.
 Contenido
total de carbohidratos es de
5.3 %.
 Cada sitio de enlace Fe(III) tiene un anión,
normalmente carbonato o bicarbonato de
manera sinérgica.
J. A. Cowain, 1993 Inorganic/ Biochemistry. An Introduction
*Protein structures derived from the protein data base (PDB).
**Adapted from X. Yang, Y. Chen-Barrett, P. Arosio and N. D. Chasteen (1998),
Biochemistry 37, 9743.
***Adapted from E. N. Baker (1994), Adv. Inorg. Chem. 41, 389.
J. Sergio Casas, Angeles
Sánchez, José C. Sánchez;
Química Bioinorgánica. 2000
Transporte de Hierro e inhibición de
crecimiento bacteriano.
 No hay saturación de los sitios de enlace.

Particularidades.
 Serotransferrina.
 Ovotransferrina.
 Lactotransferrina.
 Intercambio
de
iones.
 Cromatografía
 Electroforesis.
 Filtración en gel.
J. Sergio Casas, Angeles Sánchez, José C. Sánchez; Química Bioinorgánica. 2000
Metabolismo del Hierro. Rev Cubana Hematoi Inmunol Hemoter 2000;16(3):149-60
Almacenadores
Ferritina.
 Apoferritina: heteropolímero
de 24
subunidades
 L (171 residuos a.a).
 H (178 residuos a.a.) -posee un centro
activo en el que puede fijarse el Fe.
 P.M: 20 kDa.
The first structure of an archaeal ferritin from the halophilic microorganism Halobacterium
salinarum. K. Zeth, S. Offermann, L. -O. Essen, D. Oesterhelt: Iron-oxo clusters biomineralizing on
protein surfaces: Structural analysis of Halobacterium salinarum DpsA in its low and high iron
states. Proc. Natl. Acad.Sci. USA 101, 13780-13785 (2004)
www.biochem.mpg.de/.../ferritin_hsal.html
Database’s Molecule of the Month feature. The drawing is by David S. Goodsell, based
on the structure determined by Lawson et al., Nature 349 pp. 541 (1991).
4 Tertiary Protein Structure and folds
www.swissmodel.expasy.org/course/text/chapter4.htm
Cadenas H vs Cadenas L.

Corazón, glóbulos rojos,
linfocitos y monocitos).
Velocidad de
captación.
 Promueven la
oxidación del hierro.

Hígado, bazo,
placenta y
granulocitos.

Promueven la
formación del núcleo.

Cooperación en la captación del hierro.
Robert W Hay. Bio- Inorganic Chemistry, 1984
Montgomery- Dryer- Conway- Specter. Biochemistry. A case oriented approach, 1983.
Combinación de sub unidades.
Estructura esférica (~ 80-125ºA) que rodea
cristales de hierro.
 Hasta 4500 átomos de hierro cristalino como
cristales de hidróxido fosfato férrico
[(FeOOH8). FeO. PO3H2].

Susana Campoy Sánchez, 2002. Universidad Autónoma de Barcelona. “IMPORTANCIA DE LOS
METALOREGULADORES FUR Y ZUR EN LA VIRULENCIA DE Salmonella typhimurium.
J. Sergio Casas, Angeles Sánchez, José C. Sánchez; Química Bioinorgánica. 2000
http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/Ferritin/FerritinTutorial.html
Canales.
6 canales de carácter no polares con simetría
C4.
 8 canales polares.

Biochem. J. (1974) 143, 445-451
FerriTin Iron Uptake and Release
STRUCTURE-FUNCTION RELATIONSHIPS
By PAULINE M. HARRISON, TERENCE G. HOY, IAN G. MACARA
and RICHARD J. HOARE
Canales polares.
Canales no polares
Función.
Depósito intracelular de Fe para su
posterior utilización en la síntesis de las
proteínas y enzimas.
 Unión de Fe a canales protéicos.
 Entrada y formación del núcleo en la
molécula.
 Oxidación de átomos metálicos.

Metabolismo del Hierro. Rev Cubana Hematoi Inmunol Hemoter 2000;16(3):149-60
Reducción.
D. interno: 80ºA
Canal hidrofóbico.
Canales
D. pared: 10 ºA
Salida del metal reducido.
Canal hidrofílico.
Molecule of the Month, October 1998
Regina F. Frey, Maureen J. Donlin, and James K. Bashkin
Ref: M.J. Donlin, R.F. Frey, C. Putnam, J.K. Proctor, J.K. Bashkin, J. Chem. Edu.,75,
437, (1998).
Incorporación de Fe.
Hemosiderina.
Comúnmente encontrada en macrófagos y
especialmente en situaciones seguidas a
hemorragias.
 Posible complejo de la ferritina, ferritina
desnaturalizada u otros materiales.
 Insoluble en agua.
 30 % Fe > ferritina.
 Conformación diferente de los cristales de Fe.

Harrison PM, Arosio P: The ferritins: molecular properties, iron storage function and
cellular regulation. Biochimica et Biophysica Acta 1275:161-203, 1996.
Metabolismo del Hierro. Rev Cubana Hematoi Inmunol Hemoter 2000;16(3):149-60
Reservas de Fe.
Hombre: 500 - 1 500 mg.
 Mujer: 300 - 1 000 mg.
 Masa mayor a 4000 KDa.
 Alta relación Fe/proteína.
 Actividad metabólica menor que la
ferritina.
 Baja cantidad de Nitrógeno (5-6%).
 Alta cantidad de fósforo (1.5-5 %).

J. Sergio Casas, Angeles Sánchez, José C. Sánchez; Química Bioinorgánica. 2000
Estudios.
Mckay y Fineberg (1964) sugieren que los
gránulos de hemosiderina pueden ser
organelos celulares de buscadores de Fe.
 Difracción de rayos X y espectros de
Mösbauer.

A. Jacobs and M. Worwood
Iron in Biochemistry and Medicine., 1974