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內(nèi)容簡介

　　鐵蛋白（ferritin）是一種普遍存在的鐵儲存和解毒蛋白，廣泛分布于植物、動物和細菌中。鐵蛋白可以儲藏可溶、無毒和生物體可以利用的鐵，并調(diào)節(jié)機體鐵的代謝平衡。動物鐵蛋白主要存在于心臟、肝臟、脾臟、腦等代謝旺盛的組織中；微生物鐵蛋白主要存在于細菌、真菌及藻類等；植物鐵蛋白主要積累在非綠色質體中，如前質體、黃花質體、淀粉體、芽、根的頂部、種子或根瘤等組織中。儲存于鐵蛋白中的鐵占了豆科類植物種子鐵含量的90%，所以來源于豆科類植物的鐵蛋白是一個理想的補鐵資源。鐵蛋白在豆科類種子成熟的過程中將體內(nèi)多余的鐵儲存于其中，而在種子萌發(fā)過程中將鐵釋放出來為植物前期生長提供所必需的鐵元素，因此植物鐵蛋白在調(diào)節(jié)植物體內(nèi)鐵代謝平衡的過程中起著很重要的作用。人類鐵蛋白的細胞定位是組織特異性的。動物細胞中的鐵蛋白主要是胞漿可溶性蛋白。鐵蛋白的共同特性是通過其鐵氧化酶活性氧化鐵，然后轉移和水解在其內(nèi)腔中形成無機核。鐵蛋白可隔離細胞中多余的鐵，以備需要時使用，因此其以可溶性、無毒的生物可利用形式在維持鐵穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著關鍵作用。鐵是維持生命的主要物質之一，是紅細胞成熟過程中合成血紅蛋白必不可少的原料。作為人體內(nèi)重要的一種礦物質，鐵在細胞代謝的過程中也起著重要的角色，例如DNA、RNA和蛋白質的合成、電子運輸、細胞呼吸、細胞增生和分化、基因表達的調(diào)控等。鐵也是組織代謝不可缺少的物質，缺鐵可引起多種組織改變和功能失調(diào)。具體來說，鐵蛋白在體內(nèi)鐵代謝中主要表現(xiàn)出兩種功能：首先，鐵蛋白作為一種鐵儲存成分，可以在各種蛋白質的生物合成過程中維持鐵的穩(wěn)態(tài)；其次，鐵蛋白在保護細胞免受游離鐵和自由基化學物質的潛在毒性作用方面發(fā)揮著重要作用。這兩種功能主要在于鐵蛋白的獨特結構。通常，鐵蛋白的特征是具有明確定義的中空球形結構，鐵蛋白分子的空間結構在各類生物體中具有很高的保守性，所有生物體中的鐵蛋白分子有著極其相似的四級結構。通常內(nèi)徑為7~8 nm，外徑為12~13 nm，厚度為2~25 nm。一分子鐵蛋白最多能儲存約4500個以無機礦物質形式存在的三價鐵原子。鐵蛋白每兩個亞基反向平行形成一組，這12組亞基對構成一個近似正八面體，成4-3-2 重軸對稱的球狀分子。鐵蛋白每個亞基長約5 nm，直徑約25 nm，由4個α螺旋簇（A、B、C、D）構成，B和C螺旋之間由一段含18個氨基酸的BC-環(huán)連接，E螺旋位于4個α螺旋簇的尾端并與之成60°夾角。每個鐵蛋白分子形成24個一重軸通道、12個二重軸通道、8個三重軸通道和6個四重軸通道，這些通道被認為是鐵蛋白內(nèi)部與外部離子出入鐵蛋白的必經(jīng)之路，起著聯(lián)系鐵蛋白內(nèi)部空腔與外部環(huán)境的作用。對植物鐵蛋白來講，每個亞基還存在一條EP （extension peptide）肽段伸展出鐵蛋白殼的外部。得益于蛋白質籠內(nèi)表面的高負電荷氨基酸，鐵蛋白用于聚集蛋白質內(nèi)表面的鐵，這可能增加鐵的局部濃度，并促進其氧化礦化。在天然鐵蛋白中，數(shù)千個鐵原子（高達4500個）可以集中在這個納米腔中形成鐵蛋白復合物，在這種復合物中，鐵蛋白中的鐵離子（新的膳食鐵源）被蛋白質殼層所掩蓋，因此它對螯合劑不太敏感，可將其作為一種安全有效的功能性補鐵劑進行潛在的探索。另外，通過向鐵蛋白中添加鐵螯合劑，可以制備脫鐵鐵蛋白以形成鐵白質外殼，即鐵蛋白籠。因此，在蛋白質外殼結構中存在3個獨特的界面，即內(nèi)表面、外表面以及亞基之間的界面。這3個界面可以通過利用脫鐵鐵蛋白的解離和重組特性被輕易地打破，通過在pH 20/110下鐵蛋白籠的解離或添加變性劑，以及當pH調(diào)節(jié)至中性或去除變性劑時的重構來實現(xiàn)。在此過程中，特定分子（生物活性化合物等）可被添加到反應體系中，并被捕獲在鐵蛋白籠中，形成納米復合材料。通過使用這種有趣的策略，脫鐵鐵蛋白可以潛在地用作一種新的載體，以裝載生物活性化合物（特別是水不溶性化合物），這些化合物將在其中穩(wěn)定和可溶。此外，鐵蛋白籠成功地利用了一些藥物和造影劑，以實現(xiàn)靶向遞送、腫瘤成像和癌細胞檢測。在食品應用中，鐵蛋白籠已作為納米載體廣泛應用于包埋食品生物活性分子，如花青素、β-胡蘿卜素、蘆丁、姜黃素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯和原花青素等。所有這些新特性可能有助于鐵蛋白在食品工業(yè)和其他領域的應用。這些發(fā)現(xiàn)有助于提高生物活性化合物的生物利用率，拓寬鐵蛋白的應用范圍。

作者簡介

暫缺《鐵蛋白的結構、性質及載體化應用》作者簡介

圖書目錄

第一章鐵蛋白的分離純化 /
11蛋白質的分離、純化過程 /
111蛋白質的分離純化方法 /
112蛋白質分離純化的一般步驟 /
113蛋白質分離純化常用方法的比較 /
12鐵蛋白的提取純化方法 /
121天然及重組鐵蛋白的提取方法 /
122不同鐵蛋白的提取具體方法 /
第二章鐵蛋白的來源與結構 /
21鐵蛋白的來源 /
211動物鐵蛋白的主要來源 /
212植物鐵蛋白的主要來源 /
213微生物鐵蛋白的主要來源 /
22鐵蛋白的結構 /
221不同來源的鐵蛋白的區(qū)別 /
222經(jīng)典的鐵蛋白結構 /
223動物鐵蛋白的結構特征 /
224植物鐵蛋白的結構特征及功能 /
225細菌鐵蛋白的結構特征 /
第三章鐵蛋白的性質 /
31鐵蛋白的生物活性 /
311鐵蛋白表達的調(diào)節(jié) /
312鐵蛋白對細胞鐵物質的影響 /
313鐵蛋白和氧化損傷 /
314鐵蛋白介導的鐵動員和鐵自噬 /
315鐵死亡 /
32鐵蛋白鐵的吸收機制 /
321植物鐵蛋白鐵的吸收機制 /
322動物鐵蛋白鐵的吸收機制 /
323原核生物鐵蛋白鐵的吸收機制 /
33鐵蛋白鐵的釋放機制 /
331鐵蛋白鐵的還原釋放 /
332鐵蛋白鐵還原釋放的途徑與機制 /
333植物鐵蛋白鐵的還原釋放 /
334動物鐵蛋白鐵的還原釋放 /
335細菌鐵蛋白鐵的還原釋放 /
34食品加工及營養(yǎng)因子對鐵蛋白氧化沉淀和還原釋放的影響 /
341綠原酸對鐵蛋白的影響 /
342大氣壓低溫等離子體對鐵蛋白的影響 /
343脈沖電場處理對鐵蛋白的影響 /
344高靜水壓對鐵蛋白的影響 /
345壓熱超聲處理對鐵蛋白的影響 /
346京尼平交聯(lián)劑對鐵蛋白的結構及性質影響 /
35鐵蛋白的可逆自組裝 /
351鐵蛋白的自組裝性質 /
352基于鐵蛋白的可控自組裝 /
353基于鐵蛋白的非對稱自組裝 /
第四章鐵蛋白作為補鐵劑在食品中的應用 /
41鐵的來源及生理需求量 /
411鐵的來源 /
412鐵的膳食參考值 /
42鐵的吸收機制 /
421鐵吸收和體內(nèi)平衡 /
422鐵吸收機制的固有局限性 /
43鐵的生物利用度 /
431鐵的生物利用度的評估方法 /
432研究鐵的生物利用度的內(nèi)外標記法 /
433提高鐵的生物利用度 /
44一種新型的補鐵劑——鐵蛋白 /
441膳食中的鐵營養(yǎng)源 /
442鐵蛋白作為鐵補充劑發(fā)揮的功能 /
443鐵蛋白作為鐵補充劑的局限性與挑戰(zhàn) /
45鐵蛋白作為補鐵劑的應用前景 /
第五章鐵蛋白作為納米載體的應用 /
51鐵蛋白納米空腔的應用 /
52食品功能成分的包埋 /
521經(jīng)典解離/重組方法對生物活性物質的包封 /
522鐵蛋白生物活性分子復合材料的外表面修飾 /
53鐵蛋白納米籠在物理化學改性和裝載物質功能實現(xiàn)
方面的應用 /
531提高封裝物質的物理化學性質 /
532封裝物質的靶向遞送 /
533促進不同類型物質的協(xié)同作用 /
54鐵蛋白籠包埋食品生物活性物質的新方法 /
541尿素對食品化合物的包封作用 /
542食品生物活性物質在鐵蛋白中的熱誘導包埋 /
543鹽酸胍對食品化合物的包封作用 /
544熱處理法制備植物鐵蛋白-殼聚糖-表沒食子兒茶素
殼核納米顆粒 /
545化合物在鐵蛋白中的共包埋 /
55鐵蛋白的酶處理 /
551堿性蛋白酶改良鐵蛋白包封pH條件 /
552轉谷氨酰胺酶誘導鐵蛋白的殼聚糖糖基化 /
56加工技術對鐵蛋白作為載體的影響 /
561壓熱超聲（MTS）技術對鐵蛋白包埋的影響 /
562脈沖電場（PEF）技術對鐵蛋白包埋的影響 /
563高靜壓（HHP）技術對鐵蛋白包埋的影響 /
564大氣壓低溫等離子體（ACP）技術對鐵蛋白包埋的
影響 /
57鐵蛋白籠中封裝生物活性化合物的挑戰(zhàn) /
571鐵蛋白在胃腸道的穩(wěn)定性 /
572生物活性分子在細胞內(nèi)的吸收 /
573食物基質對鐵蛋白在胃腸道釋放的影響 /
58鐵蛋白包埋方式總結 /
581解離/重組介導的封裝 /
582通道介導的包埋 /
583離液劑介導的包封 /
584用于化合物包埋的鹽介導的組裝 /
第六章鐵蛋白在其他領域中的應用 /
61鐵蛋白用作鈣元素載體 /
62鐵蛋白在生物納米體系中的應用 /
621鐵蛋白作為生物納米材料載體 /
622鐵蛋白裝載礦物元素研究進展 /
623鐵蛋白用于生物納米技術 /
624鐵蛋白礦化成核儲存金屬元素 /
625肽段序列修飾或基因改造鐵蛋白儲存金屬元素 /
626鐵蛋白的通道及空腔氨基酸影響儲存金屬元素 /
63植物鐵蛋白在非生物脅迫、生物脅迫、抗氧化方面的功能 /
64鐵蛋白的生物工程應用 /
641多功能高精度的載體構架 /
642天然磁性納米顆粒 /
643鐵蛋白在醫(yī)藥新材料中的應用 /
65鐵蛋白裝載藥物分子 /
651鐵蛋白在藥物靶向運輸中的應用 /
652鐵蛋白用于腫瘤靶向治療的藥物載體（FDC） /
66鐵蛋白在催化、電磁感應及疾病相關方面的應用 /
661催化應用 /
662電子和磁性應用 /
663鐵蛋白作為急性期反應物 /
664鐵蛋白與自身免疫性疾病 /
665鐵蛋白與傳染病 /