АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

СТРУКТУРА ГЛОБИНА

Молекула гемоглобина здорового взрос­лого человека неоднородна. Основная фракция гемо­глобина — гемоглобин А — составляет около 96% всего гемоглобина; 4% приходится на малые фракции; 3,5% составляют гемоглобин А₂ и 1—1,5% — гемо­глобин F. Эти гемоглобины отличаются друг от друга аминокислотным составом.

Все три фракции гемоглобина состоят из одинакового коли­чества аминокислот —574, которые располагаются в виде поли­пептидных цепей. Каждый гемоглобин содержит 4 попарно одина­ковых полипептидных цепи. Эти цепи называют буквами греческого алфавита в зависимости от аминокислотной последователь­ности. Гемоглобин А состоит из двух a-цепей и двух b-цепей, ге­моглобин А_2— из двух a-цепей и двух d-цепей, гемоглобин F со­держит две a-цепи и две g-цепи- a-Цепь гемоглобина состоит из 141 аминокислоты, а b-, g - и d-цепи содержат по 146 аминокислот. Таким образом, все основные нормальные типы гемоглобина со­держат одну одинаковую для всех цепь — a-цепь и вторую, отли­чающуюся от первой. Так, g-цепь, входящая в состав гемоглоби­на F, отличается от b-цепи, входящей в состав гемоглобина А, порядком аминокислот в 39 позициях, а d-цепь, входящая в сос­тав гемоглобина Аз, отличается от b-цепи порядком аминокислот в 10 позициях.

На самой ранней стадии развития эмбриона обнаружены 3 эм­бриональных гемоглобина, которые не встречаются на более позд­них этапах развития плода, — это гемоглобины: Gower I, состоя­щий из двух z,-цепей и двух e-цепей; Gower II, состоящий из двух а-цепей и двух e-цепей, и гемоглобин Portland, состоящий из двух z- и двух g-цепей. В дальнейшем у эмбриона длиной 16 мм (37 дней беременности) обнаруживаются 3 фракции гемоглоби­на —42% составляет гемоглобин Gower I, 24% — Gower II и ос­тальное количество составляет гемоглобин F. У плода на 8—10-й неделе беременности количество гемоглобина F составляет 90—95%, а 5—10% составляет появляющийся в этот период гемо­глобин взрослого человека — гемоглобин А. При рождении у ре­бенка содержание гемоглобина F близко к 70%, а к возрасту 4—5 мес снижается до 10%.

Гемоглобин F отличается от гемоглобина А устойчивостью к щелочи. Еще в прошлом веке было показано, что гемоглобин пло­да в 155 раз более устойчив к воздействию щелочи, чем гемогло­бин взрослого человека. Количественное определение гемоглоби­на F основано на исследовании щелочной устойчивости гемогло­бина. Гемоглобин А₂ количественно определяют в большинстве случаев электрофорезом в ацетат-целлюлозе.

Синтез различных цепей глобина контролируется различными генами. Гены, контролирующие синтез a-и b-цепи, находятся в разных хромосомах. Гены, отве­чающие за синтез b-, g-, d- и, вероятно, e-цепи, находят­ся в одной хромосоме. В ходе развития эмбриона, плода, родившегося ребенка происходит «включение» синтеза одних цепей и «выключение» других. Так, на ранних этапах эмбрионального развития прекращается синтез e-цепи и включается синтез g-цепи, которые после рождения почти полностью заменяются b- и d-цепями. Продукция d-цепей в течение всей жизни постоянна и составляет 1/40 по отношению к выработке b-цепи. Синтез b-, g - и d-цепей контролируется одной парой генов (двумя аллелями), а синтез a-цепей, по всей вероятности, — двумя парами генов (четырьмя аллелями), из которых одна пара является главной, а другая побочной.

Различие в структуре между гемоглобином F и ге­моглобином взрослого человека связано с разницей в получении кислорода у плода и родившегося человека. Гемоглобин F имеет большее сродство к кислороду, чем гемоглобин А, так как получение кислорода от плаценты сопряжено с большими трудностями, чем получение кислорода из альвеол. Большее сродство гемоглобина F к кислороду сочетается с более низкой способностью гемоглобина F по сравнению с гемогло­бином А связывать 2,3-дифосфоглицериновую кислоту, которая способствует понижению сродства к кислоро­ду и более легкой отдаче крови тканям. Ткани плода содержат в норме меньшее количество кислорода, чем у родившегося человека.

Порядок расположения аминокислот в цепях гемо­глобина — это первичная структура; она в настоящее время хорошо известна для всех нормальных гемоглобинов. Следующий уровень организации — это вто­ричная структура. Большая часть полипептидных це­пей гемоглобина закручена вокруг своей продольной оси и составляет к-спираль. В полипептидных цепях глобина около 75% составляют спиральные отрезки и 25% — неспиральные участки. Третичная структура отражает пространственное расположение спирализованной полипептидной цепи в белковой молекуле. Perutz и соавт. при помощи рентгеноструктурного анализа показали, что существует некоторое простран­ство, составленное главным образом гидрофобными группами аминокислот, в котором помещается молеку­ла гема, прикрепленная к глобину 12 аминокислотами. Под четвертичной структурой гемоглобина понимают связь между полипептидными цепями. В гемоглоби­не А a-цепь связана с b-цепью, образуя субъединицу; две такие субъединицы образуют молекулу гемогло­бина. В связях a- и b-цепей в субъединицу (a₁, b₁-кон­такты) участвуют 34 аминокислоты. В объединении двух субъединиц (a₁, b₂-контакты) принимают участие 19 аминокислот [Perutz et aL, 1968J.

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 790 | Нарушение авторских прав