Hemocyanin løst i hemolymfe
Leddyr har kroppshulrom i form av hemocoel (sinuser, hulrom, kammere) fylt med hemolymfe med hemocyanin som danner et åpent sirkulasjonssystem. Noen leddyr har et rørhjerte som pumper hemolymfe i sinuser i hemocoel. Hemocyanin utgjør mer enn 90% av proteininnholdet i hemolymfe og bidrar også til osmotisk trykk. Hemolymfe kan i tillegg til oksygentransport med hemocyanin frakte næring i form av sukker, aminosyrer, salter, proteiner (vitellogeniner, proteaseinhibitorer, enzymer, lipidtransportproteiner). Hemolymfe tilsvarer blod hos vertebratene (virveldyrene) hvor røde blodceller med hemoglobin frakter oksygen.
Hemolymfe inneholder også forskjellige typer celler, hemocytter, hvorav noen deltar i immunforsvaret. Plasmatocytter er hemocytter som utfører fagocytose Insekter bruker trakéer i gassutvekslingen, men hemolymfe med hemocyanin kan også delta hos noen insektgrupper. Myriapoder har boklunger med plater fylt med hemolymfe.
Hemocyanin
Hemoglobin har jern (Fe2+) bundet i en porfyrinkjerne, men i hemocyanin danner to monovalente kobberkationer en prostetisk gruppe kooridinert av imidazolringer til seks molekyler med aminosyren histidin. Hemocyanin er satt sammen av subenheter, hver med et aktivt sete med to monovalente kobberkationer (Cu+) som kan binde et oksygenmolekyl O2). Valensen skifter til Cu2+ ved binding av oksygen som gir fargeskifte fra blåfarget hemocyanin (Cu2+) i oksygenert form og fargeløs i deoksygenert form (Cu+).
Artropodene har hemocyanin satt sammen av subenheter med størrelse 75 kilodalton (kDa) organisert som heksamer, eller multiheksamere (fra 2x6 til 8x6), som også er organisert i større aggregater eller klynger. For eksempel fire heksamere dannet fra 24 subenheter. Krabber har 12 subenheter (2x6). Edderkopper og skorpioner har fire heksamere dannet fra 24 subenheter (4 x 6). Myriopoder har 36 subheter (6x6) og hos hesteskokrabber er det åtte heksamer (48 subenheter, 8x6).
Hos mollusker er subenhetene til hemocyanin større, 400 kDa, organisert i sylindere bestående av 10 eller 20 subenheter.
Hemocyanin superproteinfamilie
Hemocyanin superfamilie av proteiner inneholder pseudohemocyaniner, kryptocyaniner, fenol oksidaser, og heksameriner. Hemocyanin er homolog med tyrosinase som deltar i biosyntese av melaniner, og inneholder fenol oksidase. Fenol oksidase blir laget som et zymogen, og aktivert ved avkutting av en peptid i N-terminal ende.