Главная » Просмотр файлов » Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1

Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 74

Файл №1123313 Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (Д. Нельсон, М. Кокс - Основы биохимии Ленинджера в 3-х томах) 74 страницаOsnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313) страница 742019-05-10СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 74)

Связывание кислорода с гемом в миоглобине зависит, кроме того, от колебаний молекулы белка. Гем спрятан глубоко внутри белковой глобулы, так что кислород нс люжет напрямую проникнуть из раствора к центру связывания. Если бы белок имел жестко фиксированную структуру, кислород не мог бы хоть в сколько-нибудь аначнтельной степени связываться нли высвобождаться из комплекса с томом. Но быстрые изгибы боковых цепей аминокислотных остатков способствуют кратковременному образованию пор в структуре белка, позволяющих кислороду проникать внутрь глобулы и выходить наружу.

Компьютерное моделирование быстрых структурных флуктуаций в молекуле миоглобина подтверждаст существование нескольких подобных путей. Один нз основных путей открывается при вращении боковой цепи дистального Н(я (Н(з Е7), происходящем во временном интервале нескольких наносекунд (1О-з с). Этот факт еще раз подтверждает, что даже едва заметные конформациопныс изменения могут иметь решающее значение лля активности белка.

Гемоглобин переносит кислород в крови $ Кнслородспязывпющнй белок гемоглобин — транспорт кислорода. Практически весь кислород, транспортируемый кровью в организме жипо~ных, связан с гемоглобином и переносится с его помогцью в составе эритроцитов (красных кровяных клеток). Нормальные эритроциты человека представляют собой неболыпие двояковогнутые диски с диалзетром от 6 до 9 мкм. Онн образуются из стволовых клеток- предшественников — гемоцитобластов. В процессе созревания стволовые клетки образуют дочерние клетки, которые синтезируют большое количество гемоглобина и теряют ряд внутрнклеточных органелл — ядро„митохондрии н зндоплазматический ретикулум.

Таким обра- зом, эритроциты представляют собой неполноценные, рудиментарные клетки, нс способные к самовоспроизведению, которые в организме человека живут не более 120 дней. Основная функция эритроцитов — это перенос гемоглобина, растворенного в цитозолс в высокой концентрации (массовая доля около 34%). В артериальной крови, проходящей от легких через сердце к периферическим тканям, гемоглобин примерно на 9674 насыщен кислородом.

В венозной крови, возвращающейся к сердцу, гемоглобин насыщен кислородом лишь па 64%. Таким образом, каждые 100 мл крови оставляют в тканях около одной трети содержащегося в крови кислорода, т. е. 6,5 мл газообразного Оз (при атмосферном давлении и температуре тела). Миоглобин, у которого кривая связывания кислорода имеет вид гиперболы (рис. 5-4, б), сравнительно малочувствителен к небольшим изменениям концентрации растворенного кислорода и потому может использоваться в качестве хранилища (депо) кислорода.

Гемоглобин, состоящий из нескольких субъсдиниц и имеющий несколько центров связывания Оз, лучше приспособлен для транспортировки кислорода. Как мы увидилз палее, взаимодействие между субъсдиницами мультимерного белка способствует его высокой чувствительности к нсболыпим изменениям концентрации лиганда. Взаимодействие между субъединицами гемоглобина вызывает конформационпыс изменения, которые в сино очередь изменяют сродство белка к кислороду. Регулирование связывания О, позволяет белкам, транспортирующим кислород, реагировать на изменения потребностей в кислороде в тканях. Субъединицы гемоглобина имеют структуру, сходную со струнтурой миоглобина Гемоглобин (НЬ) имеет молекулярную массу 64 500 и представляет собой практически сферическую молекулу с диаметром около 5,5 нм.

Этот тетрамерный белок содержит четыре простетические гемовые группы, каждая из которых соединена с одной полипептидной цепью. Гемоглобин взрослого человека состоит из глобинов двух типов — двух ст-цепей (каждая содержит 141 аминокислотный остаток) и двух р-цепей (по 146 аминокислотных остатков). Хотя аминокислотные последовательности и- и к полипептидам гемоглобина, за исключением того, что его а-субьединица це имеет короткой спирали 1). Гемснязываюгций кармы! сформирован в каждой субъединицс главным образом спиралями Е и Е Четвертичная структура гемоглобина характеризуется сильным взаимодействием между ньл 3У н т--- Р К Я А У т ь с м р-Субъелнннца гемоглобина Мног13сбн33 пр ЫВЛЬ Н16 с В А с ч к с н.

ан К .У А о л ь т н А У днста- льный ни В Н Н21 — — А К У К Е Н26 — — 3 с У с 3С К К вЂ” -НС11 362 У вЂ” -нс2 36Б 3 н — -ЕОБ~ ) ТО.1ЬБА 6 33ЬВ н Иьа 12341 Часть 1. 5. Функции белков , Гемоная. группа ~~;;ф=вр $4$, Рнс. 5-б. Сравнение структуры мнаглобмна (РВВ 10 1МВО) н (1-субъедмнмцы гемоглобина (РВВ 10 1НОА). Д-субъелиниц совпадают менее чем на 50%, трехмерные структуры этих двух тинов субъсдиниц очень похожи. Более того, их конформация очень напоминает структуру миоглобина (рис.

5-6), несмотря на то что три полипептндные последовательности имеют идентичные аминокислотпые остатки лишь в 27 позициях (рис. 5-7). Все три полипептида относятся к семейству глобинов. Правила обозначения спиральных участков, описанные выше для миоглобина, применимы и Рнс 5гд Сравнение аминокислотнмх последовательное-(В тей миаглобина нита н а- и р-субъедиииц гемоглобина человека. Пунктмрнымн лннмямн помечены границы спиральных участков.

Для оптимального выравнивания в обе последовательности НЬ необходимо ввести короткие пробелы. За исключением отсутствующей спирали В в НЬа, все остальные спиральные участки можно именовать в соответствии с существующими дагавореннасгямм, чта подчеркивает одинаковое расположение идентичных амннакнслатных остатков ва всех трех структурах (выделены цветом). Розовым цветом выделены амннокнслатные астап!!с которые идентичны ва всех известных глобннах.

Заметьте, что амннокнслатные остатки с одмнакавымн буквенна-численными обозначениями не обязательно находятся в одинаковых позициях в линейных палнпептндных последовательностях. Например, днстальный остаток Ни ва всех трех последовательностях называется Ни ВУ, на в пасаедаватеяьнапях МЬ, НЬп н НЬ(3 ан представляет собой соответственно Нж™, Нам н Н1261. Не входящие в состав спиралей амннакнслотные остатки, расположенные за пределами первого (А) и последнего (Н) и-спирального учасп3а на Н- м С-нанцах последовательности, соответственно обозначаются кан НА н НС. мь НА 1 — 3 У с *1 В Е с Е н с У н У н А К А!6- — Е А В1--ь О У Л с н с с о 1 ь 1 В ь Р К Э16 --Б С3 — - Н Р Б т 3.

Сг К Р О а Р к н Е К о! — - у Е А Е к О! - — А Е1 -- ° Б Е О ь к К ° Б н с У т У ь т А с А 1 Е16--. 3 Ньа 3У ь Я Р А О К т н У к А А Ю с , К с А н А с Е У о А е * ь К а и Р Я Р Р т т к т Ъ' Р Р н Р О ь В н н °вЂ” ОУ о Е ч с с Е А 3. 'с в ь У У Р и т ч а Р—— Р В Р с о Е Я т--- Р О А У и о —- н —- Р К аэ В А и К К У ь с л Р О с 3. —— мь К К К с н н А и - — ь К Р ь А ч В Ксн- РЭ Н ный Рэ ---л У К н к 1 С1 — 3' 3 К Е Р * ! 1 н У ь н Я О36---В н 6 Р с О Р Н3 — -С А О А в с А м н К А ь Е с Е юК о А НЬа А н У о О н Р и Л ь Б А с Б О н А н К ь В У о Р У Б Р К 3.

Я н с ь ч т ь Л Л н ь Р А К Р т Р 3ал У н А Б ь О К г ь А Я ч Б т У т ньр А н о ь К с т Р— А т ь Я Е н с-- О К н У о АР Р Е ь с н У 1. ч с У с А н н-— К Е Р У вЂ”- Р Р У с А А У ч к У У А с У А н 63 А ь А 51 Обратимое связывание белков с лигакдами: белки, связывающие кислород (255) А РО1 Р-субъсди- нипа Гис. 5-8. Основные взаимодействия между субьедиииНиии гемоглобина. а-Субъединицы изображены более светлыми, р-субъединицы — более теиныии. Наибопеп сильное взаимодействие (выделено) наблюдается между субъединицаии разных типов. Связывание киспорода слабо влияет на контакт а|рм однако в контакге аф, наблюдаются значительные изиенения с разрнпом нескольких ионных пар (РОВ 16 1НОА). субъединицами разных типов.

В зоне контакта аД (и аналогичным образом в зоне контакта агап) расположено болсе ЗО амипокислотных остатков, и это обеспечивает настолько высокую прочность взаимодействия, что, хотя при обработке гемоглобина мочсвиной в сравнительно иягкнх условиях тетрамер распадается на лва ар-лнмера, далее эти димеры нс распаггаются. В зоне контакта гпг()з (и спзр,) задействовано по 19 остатков (рис. 5-8). В местах контактов прсаьтадают пздрофобные взаимодействия, однако пбрззуются также водородные связи и ионные пары (иногда называемгле солевыми мостиками), значение которых мы обсудим далее. Связывание кислорода сопровождается структурными перестройками гемоглобина Методом рснтгенострукгурного анализа было поюззно наличие двух основных конформаций гемоглобина, называемых К- и Т-состояниями. Кислоргл связывается с гемоглобином, находящимся в любом состоянии, но горазло большее сродство он псе же имеет к гемоглобину в состоянии К.

Связыпзкне с кислородом стабилизирует К-состояние. Экспериментально показано, что в отсутствие кислорода более устойчивым является состояние Т и преобладает конформация деаоксигемоглобина. Буквы Т и К исходно обозначали соответственно напряженную (англ. Гетпте) и релаксированпую (ангж ге(ахе4 конформацию, поскольку состояние Т стабилизирована большим количеством ионных пар, многие из которых расположены в зоне контакта агрз (и сгпр,) (рис.

5-9). Связывание кислорода с субъединицей гемоглобина, находящейся в состоянии Т, приводит к конформационным изменениялп и переходу в состояние К. В результате изменении конформации всего белка структура отлельных рп Лвр НК мг) СОО РО1 НС» ' Агхс Аср аг 1 у ге вжпъпмьжгжажппг нсз нэ сл ап - лпр АХ' СБ нэ нсз .' Нп Лмр р~ СОО хн) НСЗ Рсг Рис. 5-9. Некоторые ионные пары, стабилизирующие состояние Т дезоксигеиоглобииа. а) Крупный план фрагмента молекулы дезоксигеиоглобина находящейся в состоянии Т (РОВ П1 1НОА).

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
17,57 Mb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее