伴清蛋白是研究背景
轉鐵蛋白是一種鐵結合蛋白，其主要功能是結合、轉運鐵從而調節生物體內鐵的濃度。它對於維持生命體中鐵的含量以及鐵的新陳代謝起著重要作用。典型的轉鐵蛋白有血清轉鐵蛋白，主要存在於高級動物的血清中，功能是運輸鐵，由受體介導的細胞吞噬運輸鐵到靶細胞。乳鐵蛋白，主要存在於高級動物的分泌液包括乳汁、眼淚、膽汁、胰液、唾液、粘液中，具有抗菌和特殊序列作用。伴清蛋白，主要存在於禽類的蛋清中，它們通過與微生物爭奪鐵而起抗菌作用和鐵運輸功能，但伴清蛋白與雞轉鐵蛋白受體的結合模型與哺乳動物的轉鐵蛋白的模型不同。此外，還有一種黑色素傳遞蛋白，是一種黑色素膜結合蛋白。這些蛋白的每個分子有一個胺基酸，都是單肽鏈糖蛋白。
研究表明，轉鐵蛋白與金屬離子的反應離不開陰離子的參與，轉鐵蛋白只有在有伴陰離子存在的情況下才能與金屬離子結合，而且金屬離子的脫除也需要有陰離子，形成蛋白質-碳酸根-鐵三元配合物，保證轉鐵蛋白與三價鐵離子牢固地結合。在生理條件下，轉鐵蛋白的金屬離子結合部位僅有被三價鐵離子占據，即血液中轉鐵蛋白其中有是以脫鐵轉鐵蛋白形式存在，是單鐵轉鐵蛋白或武，僅有是雙鐵轉鐵蛋白。其它金屬離子與轉鐵蛋白的結合過程中，陰離子同樣起著重要作用 。目前，有關金屬離子與轉鐵蛋白的研究主要集中在其作用機理探討方面，也有大量的科研工作者著力於陰離子與轉鐵蛋白相互作用的性質研究。
伴清蛋白概述
伴清蛋白（ovotransferrin，OTF），分子式為C3422H5375N941O1049S44，主要存在於禽類的蛋清中，它們通過與微生物爭奪鐵而起抗菌作用和鐵運輸功能。由705個胺基酸組成，其中，酸性胺基酸91個，鹼性胺基酸88個。蛋白帶負電荷，分子量77893.6Da，等電點6.50.
伴清蛋白的二級結構中含有α-螺旋以及β-摺疊的胺基酸殘基。在蛋白中約17%的多肽鏈是α-螺旋構象。從更為高級的晶體結構可以得知整個肽鏈摺疊成兩個結構相似的球形葉片，分別被稱為N-端半分子（約300個胺基酸殘基）和C-端半分子（約300個胺基酸殘基），每一結構域由α-螺旋以及β-摺疊交替組成。兩個球形葉片由一個短肽鏈通過共價鍵互相連線起來，肽鏈的長度和構象隨轉鐵蛋白種類的不同而不同。每個葉片又可分為兩個大小相似的結構域，分別稱為N1、N2和C1、C2結構域。
伴清蛋白與陰離子的作用
在伴清蛋白的N-端，與三價鐵離子結合的胺基酸殘基分別為Asp60、Tyr92和Tyr191。人血清轉鐵蛋白與鐵結合的胺基酸殘基位置類似於伴清蛋白中的結合位置，他們分別Asp63、Tyr95和Tyr188。這些胺基酸殘基在結合鐵的過程中所起的作用是不同的。人血清轉鐵蛋白定點突變實驗表明，改變Asp、His這兩個胺基酸不影響轉鐵蛋白-鐵的結合能力，但突變的胺基酸如果是兩端的，轉鐵蛋白和鐵之間的結合能力基本消失。與此相類似，人血清轉鐵蛋白N-端的Tyr191也是一個關鍵性的胺基酸 。因此Chasteen等提出在轉鐵蛋白結合鐵的過程中酪氨酸殘基起著關鍵作用，轉鐵蛋白分子在結合鐵離子前後分子結構不完全相同。結合鐵離子之前，轉鐵蛋白分子呈較開放、疏散的結構；結合鐵離子後，由於來自轉鐵蛋白分子不同方位的配體同鐵離子之間相互作用而導致整個分子結構變得更緊密、更封閉。脫鐵乳鐵蛋白和雙鐵乳鐵蛋白一C-端端的射線晶體結構進一步證實了這一說法。由於乳鐵蛋白分子上四個胺基酸殘基提供的三個陰離子氧配體，非常適合鐵離子，由它們摺疊盤繞而成鐵離子結合位點空間構型，也非常適合三價鐵離子，種種因素導致轉鐵蛋白與三價鐵離子的結合能力很大。
