ミトコンドリア鉄代謝における銅の役割

銅欠損細胞によるヘム合成を調査して、細胞内鉄代謝の欠陥の性質を解明しました。銅欠損網状赤血球によるトランスフェリンからの鉄の取り込みは正常の52％であり、ヘム合成の速度は正常の33％でした。銅欠損動物から分離された肝ミトコンドリアは、シトクロムオキシダーゼ活性が不足しており、鉄鉄（Fe III）およびプロトポルフィリンのヘムを通常の速度で合成できませんでした。ヘム合成の速度は、シトクロムオキシダーゼ活性と相関していました。正常なミトコンドリアによるFe（III）およびプロトポルフィリンからのヘム合成は、コハク酸塩によって増強され、マロネート、アンチマイシンA、アジド、およびシアン化物によって阻害されました。Fe（III）の還元には無傷の電子輸送システムが必要であり、それによってプロトヘメとヘムの合成に鉄鉄（Fe II）のプールを提供することが提案されています。

Heme synthesis by copper-deficient cells was investigated to elucidate the nature of the defect in intracellular iron metabolism. Iron uptake from transferrin by copper-deficient reticulocytes was 52% of normal, and the rate of heme synthesis was 33% of normal. Hepatic mitochondria isolated from copper-deficient animals were deficient in cytochrome oxidase activity and failed to synthesize heme from ferric iron (Fe III) and protoporphyrin at the normal rate. The rate of heme synthesis correlated with the cytochrome oxidase activity. Heme synthesis from Fe(III) and protoporphyrin by normal mitochondria was enhanced by succinate and inhibited by malonate, antimycin A, azide, and cyanide. It is proposed that an intact electron transport system is required for the reduction of Fe(III), thereby providing a pool of ferrous iron (Fe II) for protoheme and heme a synthesis.