Hämocyanine sind Atmungsproteine, die Kupferbindungsstellen zur Bindung und zum Transport von Sauerstoff in einer Vielzahl von Arthropoden und Mollusken nutzen. Hämocyanine sind wie Hämoglobin Moleküle mit mehreren Untereinheiten, wobei jede Untereinheit (Arthropoden) oder funktionelle Einheit einer Untereinheit (Mollusken) Sauerstoff bindet.
Hämocyanine haben in der Regel ein hohes Molekulargewicht, und pH-Wert, Temperatur und Ionenkonzentration beeinflussen die Sauerstoffaffinität. Die Untereinheit von Hämocyanin neigt zur Aggregation.
Hämocyanin wird aus der Hämolymphe der Tiere isoliert. Das Kupfer im Protein liegt in Form von Cu(I) vor und ist direkt an die Aminosäureseitenkette gebunden, im Gegensatz zur Bindung des Metalls an eine prosthetische Gruppe wie im Hämoglobin.
Das sauerstoffhaltige Molekül erzeugt die charakteristische Lichtabsorption im nahen ultravioletten Bereich um 343 nm, die für die blaue Farbe der Hämocyanine verantwortlich ist. Die Hämocyanine von Mollusken und Arthropoden unterscheiden sich deutlich in Gewicht, Untereinheitenstruktur und Sauerstoffbindungsvermögen.
Hemocyanine sind starke Immunogene
Aufgrund seines hohen Molekulargewichts, seiner strukturellen Heterogenität und seiner völlig xenogenen Natur – Mollusken und Arthropoden sind seit mindestens 600 Millionen Jahren als Protostomia von Wirbeltieren getrennt – ist Hämocyanin eines der stärksten bekannten Antigene.
Bei Säugetieren führt es zur Bildung eines sehr starken Antiserums, verschiebt das T4/T8-Verhältnis zugunsten der T4-Helferzellen und führt an der Applikationsstelle zu einem lokalen Erythem und einer Invasion durch Makrophagen.
Hemocyanin wird seit vielen Jahren als immunologisches Reagenz eingesetzt. Es wird als Trägerprotein für die Produktion von Antikörpern gegen Antigene verwendet.
So vermarkten einige Chemieunternehmen seit über 30 Jahren rohe und teilweise raffinierte Hämocyanine, insbesondere das Hämocyanin aus einer Weichtierart, der Riesen-Schlüssellochlibelle, Megathura crenulata (allgemein als KLH abgekürzt).
Hemocyanine als Trägerproteine
Die jüngsten Fortschritte in der Immunologie und die Rolle, die das Immunsystem bei Krankheiten spielt, haben eine ganz neue Ära der Produktentwicklung eingeleitet, die darauf abzielt, neuartige Therapeutika zu entwickeln, die das körpereigene Immunsystem lehren sollen, Krankheiten wie Krebs, AIDS usw. zu bekämpfen.
Der Ansatz beinhaltet die Verwendung hoch immunogener Moleküle wie Hämocyanin zur unspezifischen Immunstimulation (NSI) oder zur aktiven spezifischen Immunstimulation (ASI) unter Verwendung von Konjugatimpfstoffen, bei denen die tumorspezifischen Antigene kovalent an ein Trägerprotein wie KLH gebunden sind und das Produkt in klinischen Studien am Menschen verwendet wird. Solche Produkte werden als „Impfstoffe“ bezeichnet.
Die Notwendigkeit einer solchen Impfstoffentwicklung ist mit der Produktion und Herstellung großer Mengen sicherer Humanprodukte verbunden. Das Hämocyanin in solchen Impfstoffen ist ein aktiver Bestandteil und sollte die strengen gesetzlichen Anforderungen erfüllen, d.h., Das heißt, es muss ein sicheres, charakterisiertes Produkt von hoher Qualität sein, das von Charge zu Charge konsistent ist.
biosyn hemocyanin business initiated 1985
Der biosyn hemocyanin business plan wurde 1985 initiiert und beinhaltete den regulatorischen und qualitativen Aspekt, der in das Entwicklungsprogramm integriert wurde.
Als Ergebnis des erfolgreich eingeschlagenen Entwicklungsweges ist biosyn heute weltweit führend in der Herstellung und Lieferung von qualitativ hochwertigen Hämocyanin-Produkten für Klinik und Forschung.
Die Hämocyanin-Produkte von biosyn umfassen eine Vielzahl unterschiedlicher und neuartiger Formulierungen, die aus den Weichtieren Riesen-Schlüssellochkrebs und Abalone sowie dem Gliederfüßer Hufeisenkrebs gewonnen werden.