Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Уровни содержания НЬА1, н НЬЛ ь могут отражать степень снижения толерантности к глюкозе прп диабете н нарушения регуляция ее метаболизма; периодическое определение содержания этих мино(.ныт гемоглобинов может помочь при оценке состояния регуляция обченя углеводов. а!.
ГнмоглОнии и химия дыхАния !233 Таблица г!.г Некоторые аномальные гемоглобнны неловека — продукты экспрессии генов а-, ()-, у- илп б-цепей, в кеторьпг пропношлн говенные мутации ! Главное а«овальное свойство' Остаток О1у — «Анр О!п — 1.ун Е,аг — е'Рго Агй — «.Бег Рье — «.Бег (!!6(А13) 826(В8) 628(В!О) ВЗО(В12) 642(С01) НЬЛвашгаоге НЬЕ Е 1Ь сев о т а НЬтвооюа Е(ьвев«мегвмнь Н!з — «-Агй 663(Е7) НЬМзгнеь Н!н — «-Туг Н — «-Туг Уа! — «-Ме! ()63(Е7) 692(РЗ) ()98(РО5) НЬМзаевв«оов НЬМптав рвгк НЬАКош Ср кО 6 — 1 693 НЫ НЬОноаоьнв НЬтогыо НЬнвввагов НЬМвоегоо НЫ НЬОРевг НЬМг ые НЬввгвра Ньен>вне>«ь« НЬюьь» НЬС НЬБ НЬО НЬвьгввво НЬвеае еа НЬшггем «а НЬарым» НЬн «а«ьввь НЬс ьвга НЬРт ва> г а16(А14) Зо(В!!) а43(СЕ1) а47(СЕ5) а58(Е7) а61 ( (Е10) а74 (ЕРЗ) а87(Р8) а95(О2) а115 (ОНЗ) а!36(Н!9) (16(АЗ) ()6(АЗ) ()121(ОН4) 8143(Н21) 6!45(НС2) (!146(НСЗ) 62(ЫА2), 622(В2) 6116 (С«18) 75(А2) 1.ун — «-Сг! п С«1ц — «-О!п РЬс- Уа! Азр — «"Нгн Н!н — «.Т)т Ьуз- Анп Азр — «-Азп 1Нз — Туг Рго — «.Бег А1а — е-Азр Ьеа — е.рго С«1п — «Ьуа О!и — «-Уа1 О(п — ».О1п Н«н — е-Агй Туг — На Н!н- Азр Н!и — ьдгй А!а — «.О!п Агн- Н)н О(п — «4.ун Сродство к Оз 4 Не стабилен Сродство к Оз 4 То же Нет МетНЬ, сродство к Оз $ Диссоциация 7 Нет Днссоциацшг 7 Нет Серповндиесть, сродство к Оз4 Нет ь Сродство к СЬ ) Вффект Бора $ Нестабильный, сродство к Ов 4 Нестабильный, сродство кОзу Ме1НЬ, сродство к Оз 7 Ме(НЬ Нестабильный, сродство к Оз 7 Средство к Оз 4 То же !Н.
ЖгЩКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА 1234 Продолжение Главное аномальное Назеаииев Остатокб Заменав свойствог 1.уа — Г«1ц НМ вЂ” ьАгя 01н — ь"ч'а! Аар — ьАзп С«1п — и ч'а! А1а — на! 261(ЕЗ) 7117(С«19) РВ (АЗ) 673(С«17) РЕ(АЗ) 6142(Н2))] ЫЬР«ам,«с, НЬюж а и а НЬСнаг«еп« Сернавнднасть умеренная Серповндность НЬтгаттз а Первоначально гемоглобяны обозначались буквамн А, С. О, 5 и т. д.
иа основании их опюснгельных алектрофоретнчгскнх подвижностей. Когда же было заменена. что аномальных гемоглобинов больше. чем букв в алфавите. и что некоторые различаюшнеся геыоглобины имеют одинаковую подвижность, аномальнь«е гемоглабнны стали обозначать либо по названию районе !города). где анн впервые были обнаружил| !иногда соьраняи за. глаш«ую букву,.называющую нз относительную электро4юретнческую недвижность!, либо по названию группы л«одей или фамилии пациента, у которых они были впервые иленти.
фицировены! ннагпа используют сочетание этих названий. а Цифра указывает ооложение аыинакислоты н цспн; в скобках номер с буквой ука. зывает положение этого остатка яа рнс. 3!.3. а Аминокислота слева — это амивокислота в НЬА. амнноквслота скрава — это заменяющая аминокислота. обнаруженная в указанном аномальном гемоглобнне. г 1 уменынение; ( увеличение. 31.2.4.3. Генетическая гетерогенность О генетической гетерогенностн свидетельствует большой полнморфизм гемоглобинов человека.
С помощью злектрофоретических и хроматографических исследований выявлено примерно 300 вариантов гемоглобинов человека. Этн варианты получили общее название аномальных ге.иоглобинов; вследствие аномальных свойств некоторых НЬ могут наблюдаться заболевания различной степени тяжести; однако многие нз этих гемоглобинов функционально нормальны и пе вызывают появления симптомов заболевания. Появление большинства аномальных гемоглобинов является результатом точечных мутаций в одном из генов, кодирующих синтез а-, р-, у- или б-цепей, которые приводят к замене одного аминокислотного остатка другим (гл. 26). В табл.
31.3 приведены некоторые аномальные гемоглобины такого типа; у большинства из них в результате замены аминокислоты появляются необычные свойства. В настоящее время идентифицировано 165 аномальных гемоглобинов с единственной заменой одного остатка в ))-цепи, 76 в а-цепи, 9 в 6-цепи и !4 в у-цепи. Было обнаружено также пять гемоглобинов, являющихся результатом двухточечных мутаций в генах либо а-, либо р-цепи. Свойства некоторых аномальных гемоглобинов обсуждаются ниже (равд.
31.7). а!. ГемОГлОБин и Химия дыхАния Таблица 31М Некоторые аномальные гемоглобвны, полнпептндные цепи которых имеют делецин нли вставки остатков аминокислот или же являются реаультатом слияния генов тип иутпции Нппипиие Струк урипя и фуя~ципип~ъю~ пот~я~помп Делецня !1Ьпеыпп НЬ рб или РТ вЂ” О; нестабильность 356-59 (О1у-Аап-Рго-1.ув) — и О; не- стабильность 391-95 (1 еи-Н!а-Суа-Аар-Ьуа)- 0: нсстабильиостгк сродство к Оя 1 р!41 1.си †п14! Агк не является С-концевым; цепь удлпнена на 3! остаток 6146 НЫ не является С-концевым; цепь удлинена на 10 остатков; срод- ство к Ор 4 п)41 Агн не является С-концевым! цепь удлииена на !6 — 11 остатков а!39-!41; сдвиг рамки в кодовая, приволлгцнй иа С-конце к последовв- гельностн ТЬг-5ег-Аап-ТЬг-Ча)-Ьуа- Ьеи-О!и-Рго-Агд-СООН п118-! 19; 3 остатка вставлены пюжду р118 ТЬг и Р119 Рго Первая треть последовательности идентична б-цепи, а остальная в р-це- пи Первая четверть последовательностя идентична Р-пепи„ остальная — 5-цепн Первая треть последовательности идентична у-цепи, остальная ()-це- пи НЬе.ееп ню НЬ НЬсоопеппе прт!пп Удлинение НЬтпа НЬкеуп пып НЬ Сдвиг рамки НЬо топу Вставки НЬперож в ~имя е Слияние НЬипоип НЬк пуп п 1 упепиеиепется; ) уиеиыппетея, Известны аномальные гемоглобины, у которых имеются и делеции (пропуски) и (или) вставки аминокислот; некоторые гемоглобины являются продуктом экспрессии генов, в которых произошло «смещение рамкир (гл.
26); обнаружены цепи гемоглобинов с «удлиненными» в области С-конца последовательностями аминокислот, а также цепи, которые включают фрагменты р-цепи н либо б-, либо у-цени. Этн гибридные цепи являются продуктом генов, образовавшихся в результате дуплнкации н слияния генов (равд. 27.2.1.4) либо ()- н б-, либо ()- н у-цепей. Примеры такого типа аномальных гемоглобннов приведены н табл.
31.4. ГЧ ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА 31.3. Реакции гемоглобина с кислородом, диоксидом углерода, протонами и 2,3-дифосфоглицератом 31.3.1. Связывание с кислородом уо кв к 60 к $40 „" зо О зо 60 и зо Ю 4О и зо го то о о о го зо зо ао эо ео то ио во тоо З З 4 З 6 Реъ,мы 75 сэ ро мм ргп.сгк Рис. 31.5. а — зависимость степени оксигенировании миоглобнна от парпиального Давлении кислорода; б — влиниие температуры на свнзывание кислорода миоглобниом. [Сопгтеву о1 0г. Е.
Ап1оп[пс) Уникальной особенностью связывания гемоглобнном Ов является кооперативное взаимодействие между гемсвязывающими участками, часто называемое гем-гем-взаимодействием. Хотя прямых физических контактов между четырьмя группами гема нет, кооперативность связывания Оа проявляется в том, что по мере протекания оксигенироваиня гемоглобина облегчается связывание последуюгцих молекул кислорода. Целесообразно вначале рассмотреть связывание Ое с миоглобнном.
Зависимость между ро, и образованием МЬОе приведена на рис. 31.5; кривая является прямоугольной гиперболой, как и можно было ожидать на основе закона действуюпгнх масс для диссоциацин оксимиоглобина, которая протекает по уравнению МЬО, МЬ+Оа В противоположность этому кривая диссоциация НЬОв нормальной крови человека и крови многих других аидов имеет снгмоидную форму (рис. 3[.б). Сигмоидная форма кривой указывает на то, что связывание Оз одной из гемовых групп НЬ влияет на константы диссоциации других групп гема этой же молекулы; это влияние (судя по форме кривой) должно быть наиболее выраженным иа четвертой стадии диссоциации. Рассматри- 1237 31 ГЕМОГЛОБИН И ХИМИЯ ДЫХАНИЯ 100 ч кЕО к в й 40 к 20 0 20 40 бо ВО 100 120 140 ре,мм рог см.
Рис. 31.6. Вляание парпнального давления СО3 иа диссоциацию окснгемоглобниа в крови человека. ? — рсо 61,3 мм рт. ст., рН 7,2; 3 — рсо 39,7 мм рт. ст„ рН 7,4; 3 — рсо 26„3 мм рт. ст., рН ?,6. ваемые соотношения описываются уравнением Хилла (р?рт 131" 1 + 1р?рг )" где Т вЂ” процент гемоглобина, связанного с ОВ нри давлении р; рг?3 †давлен кислорода, при котором 50% НЪ находится в виде НЬОВ, и †констан для данного вида гемоглобина. Если и= 1, кривая диссоциация 03 имеет вид гиперболы, как на рис. 31.5," чем больше значение и, тем более выражена сигмоидная форма кривой. Для нормального НЬ человека п=2,7-~0,2; эта константа ме имеет физического смысла, так как уравнение Хилла является эмпирическим, однако она чрезвычайно полезна для характеристннн гемоглобинов разных видов и для выяснения влияния различных воздействий иа свойства изучаемого гемоглобина.
При физиологических условиях сродство к О2 у НЬ и у полностью оксигеннрованного НЬОВ отличается в 500 раз; это показывает, что после присоединения первых молекул От сродство частично насыщенного гемоглобина к кислороду увеличивается. Сигмондный характер кривой днссоциацнн НЬОВ имеет большое физиологическое значение; это видно нз рис. 31.6; парцнальное давление 03 влияет на насышение гемоглобина в пределах от 20 до 80 мм рт. ст., н артериальный гемоглобин практически насыщается кислородом прн роа, равном 80 мм рт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
