Vanabiner - Vanabins
Vanabins (også kjent som vanadium-assosierte proteiner eller vanadium chromagen ) er en spesifikk gruppe av vanadium -binding metalloproteiner . Vanabiner finnes nesten utelukkende i blodcellene , eller vanadocytter , i noen tunikaer (sjøsprøyter), inkludert Ascidiacea . Vanabiner ekstrahert fra tunikaerte vanadocytter kalles ofte hemovanadiner . Disse organismer er i stand til å konsentrere vanadium til et nivå mer enn, og noen ganger mye mer enn, 100 ganger høyere enn i det omkringliggende sjøvannet . Vanabin-proteiner ser ut til å være involvert i å samle og akkumulere dette metallionet. For øyeblikket er det ingen avgjørende forståelse for hvorfor disse organismene samler vanadium.
Den tyske kjemikeren Martin Henze oppdaget vanadium hos ascidiaceans i 1911.
Teorier
Vanabiner som oksygenbærere
På grunn av den høye konsentrasjonen av vanadium i blodet, er det antatt at vanabiner brukes til oksygentransport som jernbasert hemoglobin eller kobberbasert hemocyanin . Dessverre kan det ikke finnes vitenskapelige bevis som støtter denne hypotesen .
Den høyeste konsentrasjonen av vanadium som hittil er funnet, 350 mM , ble funnet i blodcellene til Ascidia gemmata som tilhører underordneren Phlebobranchia . Denne konsentrasjonen er 10.000.000 ganger høyere enn i sjøvann.
Vanabiner akkumulerer vanadium i blodcellene og produserer V (III) arter og vandanylioner (V (IV)) fra ortovanadioner (V (V)), med bruk av NADPH som reduksjonsmiddel . Vanabiner transporterer også de reduserte vanadiumartene inn i vakuolene til vanadocytter (vanadiumholdige blodceller). Vakuolene holdes ved en meget sur pH på 1,9, muliggjort ved å pumpe hydrogenioner inn i vakuolene ved bruk av energiintensiv H + -ATPase. All bruk av NADPH og ATP for å samle og vedlikeholde vanadium er ekstremt energiintensivt, uvanlig for oksygentransporterende proteiner.
Andre oksygentransporterende protein har en meget lav dissosiasjonskonstant med sin metall prostetiske gruppe og binder disse gruppene tett. Vanabiner derimot har en moderat dissosiasjonskonstant og binder ikke vanadium tett. Viktigst av alt, på grunn av denne moderate dissosiasjonskonstanten, blir vanadium vanligvis funnet frittflytende og skilt fra proteiner inne i vakuolene. Dette er helt forskjellig fra andre oksygentransporterende proteiner.
Vanabiner ikke oksygenbærere
Det mest overbevisende beviset mot vanadium i bruk for oksygentransport er at mange ascidianer og kortere også har hemocyanin i blodet som kan antas å håndtere all oksygentransport.
Bruken av vanabiner og vanadium for oksygentransport i ascidianer og tunikaer er tvilsom. En annen antatt årsak til at disse organismene samler vanadium, er å gjøre seg giftige for rovdyr , parasitter og mikroorganismer .
Teknologisk bruk av vanabiner
Verdenshavene har fortynnede konsentrasjoner av sjeldne mineraler. Total mengde gull , sølv , mangan og platina (blant andre) i alle verdens hav rivaler som terrestriske miner , men på grunn av den lave konsentrasjonen av disse mineralene i sjøvann, har utvinning vært ansett upraktisk. Å forstå mekanismene bak hvordan noen organismer konsentrerer sjeldne mineraler (som sideroforer ) fra sjøvann, kan gjøre det bioteknologisk mulig å dyrke og dyrke organismer til å filtrere sjøvann og utvinne disse mineralene, i likhet med biolakking .