Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 25
Текст из файла (страница 25)
32.6. Так ьак в этом методе наряду с солюбилнзацней происходит денатурация белков, очевидно, что обнаруживаются только полипептидные цепи мембранных белков. Не все полосы относятся к индивидуальным белкам; многие белки, имеющиеся в мембране в небольших количествах, не выявляются. В эритроцнтах человека обнаружено более !ОО различных «фермснтных активностей»; ббльшая часть из них растворима, однако гш жидкхя сРедА ОРГАнизмА инюегрепьные белки поверхнссмные белки главные Гневные 1Лннорньм Ь!якорные (спехжрнн) 1 2 Ятреае 3 Иннснннй канна! АЛЗ Рдз ! !гннкскрсрнн А) 4,1 4,2 ч РАБ-4 !неохеренгнерн. — — — — — — — — зованные гпннопепптды) ~ РА5-2 [к яншин") 5 (цзрп ) б «РАЬ-3 МЭ' Рис.
32.6. Резделение полипептидных цепей из мембран зрвтроцнтов человека прн гель-злектрофорезе в додецнлсульфете !Чз. Поверхностные белки легко отделяются от теней клеток в условиях зкстрекции при различных концентрациях Н+ нли солей.
Интегральные белки могут быть переведены в раствор только после рззрушения липидиого бислоя рестворзми детергентов, поскольку ннтегрельные белки прочно связаны с липидеми мембран сильными нековелентиымн связями. Ветки окрашены краской Соогпззз!е В!пе. Каждый нз главных поверхностных и интегрельных мембреш~ых белков обозначен номером. РАЗ вЂ” периолнея кислота— реактив Шиффа; используется для обнаружения углеводов; АХЭ вЂ” зцетилхолинэстсрезе; скзРР— глицерзльдегид-3-фосфзтдегидрогенезз. [аиегсьезг и 7,, Гегтлтеуег Н., устно !И., Аппп. Иеч. В!осЬетп., 46, 670 (1976).) некоторые связзны с мембраной, например АТРаза н зцетилхолпнэстераза (рис. 32.6). Полагают, что поверхностные белки локализованы нз внутренней, цитоплззмзтической поверхности мембраны, так как они не гидролизуются протеолитнческпми ферментами и не модифицируются прн действии на интзктные клетки определенными реагентами. Полосы, обозначенные цифрами 1 и 2 иа рис.
32.6, соответ. ствуют спектриму, который, судя по локализации вптиспектринавыл антител, находится, по-видимому, на внутренней поверхности. Спектрин (М 226000 — 260000) относится к миазиновому классу белков, так кзк ан вступает в реакцию с антителами к миозииу гладких мышц матки (гл. 36). Существует ряд доказательств тога, что спектрпн связан с интегральными белками мембраны и весьма прочно ассоциирован с «полосой бэ (рис.
32.6) — белком, сходным с актином и способным стимулировать АТРазную активность мышечного миозина и обеспечивать достройку его нитей тяжелым меромиозином мыпщ (гл. 36). Эти наблюдения позволяют пред- 1279 32. метаболизм эиитноцнтов Рис. 32.7. Схема предполагаемого функционирования спектрина на цитоплазматаческой стороне мембраны зритроцита (вид со стороны внутренней области клетки). Интегральные белки, которые пронизывают бислой, могут быть либо дезагрегированы (а), либо агрегированы (б) при участии спектрнна и белка полосы 5, которые предположительно образуют акгомнозиноподобную систему. Предполагается, что ассоциация спектрина и актиноподобного белка полосы 5 янляетсп АТР-зависимой.
(Ро!пгег Л. 6., Бйеегг М., 51лпаг 5. Х., Ргос. )ча11. Асад. Ьгч ()ЬА„ 72, 1зба (19?5).з полагать, что спектрин вместе с белком полосы 5 обладает многимн свойствамн актомиозиновой системы и участвует в регулировании подвижности интегральных белков, как схематически показано на рис. 32.7; схема позволяет объяснить, почему интегральные белки мембраны эритропнтов обладают гораздо меньтпей транслокационной подвижностью в плоскости бислоя, чем соответствующие белки других клеток.
Другие поверхностные белки мембраны эритроцита не полностью охарактеризованы, хотя полоса б, по-видимому, является 1ю жндкхя сгядА ОРГАнизмА 1280 цепью субъединицы глицеральдегнд-3-фосфатдегидрогеназы (гл. 14). Многие интегральные мембранные белки являются гликопротеидами. Полоса 8 — главный интегральный белок — содержит .5 — 8~ углеводов и движется в геле (рис. 32.6) как палипептид с молекулярной массой 95000. Эта молекула взаимодействует с мембраной в нескольких участках; при этом одна часть ее полипептидной цепи экспонирована наружу, а другая часть направлена внутрь клетки.
Полагают, что рассматриваемый белок является димером, так как в пем легко образуются поперечные сшивки, если клетки обрабатываются бифуикциональиыми сшивающими реагентами. Имеющиеся данные позволяют предполагать, что он участвует в транспорте анионов и, возможно, глюкозы. Глико4зорин — наиболее изученный из интегральных белков мембраны. Предполагают, что он является субъединицей РАЗ-1 (рис. 32.6).
Установлена его первичная структура (131 остаток), включая локализацию 16 олигосахаридных боковых цепей, которые составляют 60% массы молекулы. Гликофорин исключительно богат сиаловой кислотой; на его долю приходится около 757О сиаловой кислоты всех мембранных белков; предполагают, что он пронизывает мембрану, при этом его Х-концевая область, которая содержит все углеводные цепи, выступает с внешней поверхности клетки.
Последовательность из 20 следующих друг за другом остатков неполярных аминокислот находится примерно в середине молекулы и, как полагают, является той частью молекулы гликофорнна, которая локализована в гидрофобном липидном бислое. С-концевая область, богатая остатками кислых аминокислот, находится, по-видимому, на цитоплазматической поверхности. 32.4. Групповые вещества крови Антигенные вещества (гл.
30) имеются,на поверхности эритроцнтов определенной группы представителей данного вида и отсутствуют у других представителей этого вида. Эти антигены, нлн групповые вещества крови, обнаруживаются по свойству антител, специфичных к данному антигену, агглютинировать клетки, содержащие этот антиген. Известно !4 хорошо охарактеризованных, генетически независимых систем групп крови человека, включающих более 100 различных антигенов групп крови.
Каждая система содержит группу структурно сходных антнгенов. Все они наследуются в соответствии с генетическими законами Менделя и имеют значение не только для судебной медицины и антропологических исследований, но должны также учитываться в практике переливания крови для предотвращения осложнений. Групповые вещества крови находятся не только в эритроцитах, они имеются также зк иетАВОлизм ээитгоцитов !281 в большом числе тканей и в некоторых биологическях жидкостях, включая слюну, молоко, желудочный сок, семенную жидкость и жидкость кисты яичников.
Детально изучена химическая поирода только двух систем групповых веществ крови: АВО и системы Люиса. Система АВО включает 3 групповых вещества крови, обозначаемых как антнгены А, В и Н. В крови у людей с клетками типа А находятся антитела анти-В, люди с клетками типа В имеют антитела анти-А, в случае клеток АВ-тнпа нет антител, а у людей с эритроцитами О-типа, содержащими антиген Н, имеются антитела анти-А и анти-В.
Специфичность антнгенов А, В и Н определяется структурой нередуцирующих концевых фрагментов олигосахаридов, которые могут входить в состав как глнкопротеидов, так и гликолипидов (табл. 32.1). Более простые антигенные липнды — это гликосфинголиппды, содержащие церамидный остаток (гл. 2). Получены данные о более сложных разветвленных олигосахаридных боковых цепях в веществах с А-, В- н Н-активностью, они, вероятно, содержат концевые олигосахаридпые структуры, показанные в табл. 32.!.
Антигенная специфичность связана только с природой концевой группы олигосахарида, и единственное отличие между веществами А, В и Н вЂ” это отсутствие или наличие И-ацетилгалактозаминного или галактозного остатка. Большинство антигенов А, В и Н в биологических жидкостях являются гликопротеидами (М 10з — 1Оз), как, например, муцины подчелюстной железы (гл. 38).
Эритроциты содержат не только гликолнпндные групповые антигены крови, но также глнкопротеиды, в состав которых входят олягосахариды со специфичностью групповых веществ крови; однако не установлено, какие специфические мембранные белки являются носителями групповых антигенов. Аптигены системы Люиса 1е' и 1е" отличаются от антигенов А, В и Н тем, что не синтезируются в развивающейся эритропптарной мембране, а адсорбируются из плазмы на зрелых клетках.
Этп антигенные вещества являются гликосфинголипндами, они ассоциированы с липопротеидами плазмы низкой и высокой плотности (разд, 17,3). Люис-антигенная активность может быть приобретена Люкс-негативными клетками при ннкубации с очищеннымп гликосфннголипидами из липопротеидов плазмы. Несколько гликопротеидов с Люис-антигенной активностью были идентифицированы в ряде тканей (помимо эритроцитов). Детерминантами антнгенов с 1 е'- и Ьеь-активностью, как и антигенов системы АВО, являются углеводные концевые группы; онн приведены в табл.
32.1. Сведения о химической природе других антигенных систем групп крови ограниченны, однако антигенные детерминанты МХ- системы, вероятно, входят в состав гликопротендов, богатых опаловыми кислотами. В молекуле глнкофорина (равд. 32.3.2), обладающего МК-антнгенной активностью, имеется 18 тетрасахарпд-, 9 — 1503 ат. метАБОлизм ЗРитРОиитОБ иов групповма веществ крови Гдееелапед 0а1ХАс(гг! — ~. 3) 0а1ф! — ~ 4) 0(сХАс(Р! — в. 3) 0а!ф1 — ~- 4)0!с-Сег 2 ! а Гас 0а1(сг( — е 3)0з1((1! — «.
4) 0!сХАсф1 — е 3) 0а)ф! — ь4)01с-Сег 2 Рпс 0а1ф1 — ~ 4) 0)сХАсф! е. 3) 0а!ф1 — и 4) 0)с-Сег 2 1 и Гыс 0а1ф! — ю- 3) 01сХАсф! — е 3) 0а1ф! — и 4) 01с-Сег 4 1 а рос Оа! ф1 — ~ 3) 01сХАсф! — ь 3) 0а1(31 — ю. 4) О! с-Сег 4 Гцс Рис 1ч. жидкАя срвдА оргАнизмА ных простетическнх групп со следующей структурой: ХенАс (а2 — гз) йа! !Р! — г3) ба1ХАс — БеггТ11г б а МеиАс Обработка веществ с М- нли Х-антигенной активностью нейралинидазой приводит к утрате ими антигенной активности. У другого группового вещества кроен Рг детерминантой специфичности является, по-видимому, днгалактоэильная последовательность на нередуцирующем конце олигосахаридной группы.
Антигеном важной К)1-системы группы крови является, по-видимому, липопротеид. Олигосахариды с активностью групповых веществ крови синтезируются путем последовательного действия гликозилтрансферпз со строгой субстратной специфичностью (гл. !5). Предполагаемый путь синтеза антигенов А, В и Н показан на рис. 32.8. Заслуживает внимания то обстоятельство, что эритроциты одного типа оа! О!1 Е)ЯсйАс ° ° ° Сег 6ОР 6а1!З! 4)ЯсйАс ° ° ° ° Сег /аъ Н-анпигеи аг ~ ~ — ПОР-оа! а-6а1- -6пгйА .
иа ООР пОР ООР-6а1 М оа1ЙАс!а1 5)паг!А1-4)Ясйас ° "Сег Гз'1 1 рпс 6а1 (а1 . 3)па1 )Р1 4) ясйАс ° сег 1 А-анп1иген В-павиана Рис. 32.3. Биосинтез Ао В- н Н-ангнгеннйи глнкосфинголипилоа п эрнгроингах. 32. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИГРОЦИТОВ могут быть переведены В эритроциты другого типа в результате инкубации клеток ш тб1го с соответствующей очищенной гликоаилтрансферазой и ее нуклеотидно-углеводным субстратом.
Так, при иикубации эритроцитов типа О с 1Л)Р-Оа!Ь1Ас и очищенной 1Л)Р-Оа!1чАс-трансферазой из подчелюстных желез в гликопротеиды и в гликолипиды включается Х-ацетилгалактозамин (до 3.1бз молекул Оа!Ь(Ас на клетку), превращая тем самым эти клетки в иммунологически неотличимые от А-типа эритроцитов. Соответствующие ферменты слизистой желудка подобным образом переводят клетки О-типа в клетки типов А и В. 32.5. Аспекты нормального и ненормального метаболизма эритроцитов 32.6.1.
Анемии Анемиями называют состояния с ненормально низким числом эритроцитов, при этом часто наблюдается уменьшение концентрации гемоглобина в эритроцитах. Анемии могут быть вызваны кровопотерей, разрушением эрнтроцитов, нарушением эритропоэза либо комбинацией этих состояний; они могут быть либо врожденными, либо приобретенными. О наличии анемив более точно можно судить по результатам определения общей массы циркулирующих эритроцитов, чем по концентрации гемоглобина нли количеству эритроцитов в пробе крови, так как общая масса циркулирующих эритроцитов не зависит от колебаний объема плазмы. Точно определить общую массу эритроцитов можно с помощью метода изотопного разведения. Пробу крови обследуемого инкубируют с глюкозой и згР~ или с радиоактивным МСг в виде неорганической соли, которая адсорбируется на поверхности эритроцитов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
