ГЛОБИН: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИИ И МОДИФИКАЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2024

Глобина является белковой структурой расположен в сферической или шаровидной форме, таким образом , быть отсюда его названием. Эта структура относится к третичному типу и отличается сложностью, поскольку цепь аминокислот складывается с образованием сферопротеина. Существует несколько типов цепей глобина, которые были классифицированы греческими буквами: альфа, бета, дельта, гамма, эпсилон и глобин с дзета-цепью.

Аминокислоты, составляющие первичную структуру белка, различаются в зависимости от вида, к которому они принадлежат (люди или животные). Существуют также вариации внутри одного и того же вида в зависимости от текущего состояния жизни организма (эмбриональная жизнь, эмбриональная жизнь или послеродовая жизнь).

Различные структуры, содержащие в своем составе глобин. Источники: Wikipedia.com/BiancaDescals / Первым загрузчиком был ProteinBoxBot из английской Википедии. /Wikipedia.com

Генетическая информация для синтеза различных цепей глобина содержится в различных хромосомах. Например, глобины с альфа-цепью находятся на хромосоме 16, тогда как генетическая информация для глобинов бета, дельта, гамма и эпсилон находится на хромосоме 11.

характеристики

Глобин является частью важных структур в организме, например, наиболее важными из них являются гемоглобин и миоглобин.

Гемоглобин содержит четыре цепи глобина (альфа 1 и альфа 2) и (бета 1 и бета 2). У каждого глобина есть складка, защищающая гемовую группу.

С другой стороны, есть миоглобин. Которая имеет менее сложную структуру, чем гемоглобин. Это представляет собой глобулярный полипептид из единственной полосы, расположенной вторично.

До недавнего времени считалось, что это единственные вещества, которые содержали глобин у высших существ, но сегодня известно, что еще два имеют в составе глобин: цитоглобин и нейроглобин.

Цитоглобин присутствует в большинстве тканей, особенно в соединительной ткани, а также в сетчатке.

В свою очередь, нейроглобин предпочитает нервную ткань, отсюда и его название. Нейроглобин обнаружен в нервных клетках головного мозга, расположенных на уровне коры головного мозга, а также в других местах, таких как таламус, гипоталамус, гиппокамп и мозжечок.

Однако они не единственные места, так как вне нервной системы его можно найти в островках Лангерганса поджелудочной железы и в сетчатке.

Структура

Существует 6 различных типов цепей глобина, которые обозначаются буквами греческого алфавита: альфа (α), бета (β), гамма (γ), дельта (δ), эпсилон (ε) и дзета (ζ). Эти цепи принадлежат к семейству глобинов, но они отличаются друг от друга количеством аминокислот, которыми они обладают.

Эти полипептиды имеют первичную, вторичную и третичную структуру. Единая цепь аминокислот представляет собой первичную структуру. Когда цепь наматывается на спирали или спирали, они образуют вторичную структуру.

Если эта структура затем многократно складывается, она образует глобулярную структуру, соответствующую третичной структуре.

Точно так же они могут приобрести четвертичную форму только тогда, когда 4 молекулы или цепи глобина объединены в третичную форму.

Вот как это происходит в сложной структуре гемоглобина. Однако в миоглобине все иначе. В этом случае глобин выглядит как мономер, то есть он имеет одну пептидную цепь, которая расположена складками, образуя 8 спиралей (вторичная структура).

И гемоглобин, и миоглобин содержат группу гема в своей сложной структуре.

гемоглобин

В этой молекуле связываются 2 цепи альфа-глобина и 2 цепи бета. Таким образом, они идеально сочетаются друг с другом для размещения группы гема и железа в их центре.

Между этими структурами существуют слабые связи и сильные связи. 19 аминокислот участвуют в слабых союзах, и объединение происходит следующим образом: цепь альфа 1 присоединяется к цепи бета 2, а цепь альфа 2 присоединяется к цепи бета 1.

Между тем, 35 ​​аминокислот участвуют в сильных союзах, и цепи, которые соединяются, следующие: цепь альфа 1 присоединяется к цепи бета 1, а цепь альфа 2 присоединяется к цепи бета 2.

Расположение цепей альфа 1 и альфа 2, бета 1 и бета 2 в структуре гемоглобина. Источник: отредактированное изображение OpenStax College (переведено на испанский язык)

Миоглобин

Группа глобулярного белка также присутствует в миоглобине, но в этом случае имеется одна пептидная цепь, состоящая из 153 аминокислот. Его пространственное расположение вторично, и он имеет 8 альфа-спиралей.

Эта белковая структура стратегически размещает гидрофобные аминокислоты внутрь структуры, а гидрофильные или полярные аминокислоты - снаружи.

Такая конструкция идеально подходит для размещения внутри гемовой группы (гидрофобной части). Он прикреплен к белку нековалентными связями.

цитоглобин

Он был открыт в 2001 году и считается разновидностью гемоглобина, но отличается тем, что он гексакоординирован, в то время как гемоглобин и миоглобин пентакоординированы. Это связано с положением, которое аминокислота гистидин занимает близко к гемовой группе.

нейроглобин

Его открытие было сделано в 2000 году. Нейроглобин - это мономер, содержащий 150 аминокислот, поэтому он очень похож на миоглобин. Структура нейроглобина от 21% до 25% аналогична миоглобину и гемоглобину.

Характеристики

Поскольку глобин находится не один в организме, а как часть определенных структур, упоминаются функции, которые выполняет каждая из них:

гемоглобин

Он находится внутри эритроцитов. Он отвечает за фиксацию и транспортировку кислорода из легких в ткани. А также очищает организм от углекислого газа, проделывая обратный путь.

Миоглобин

Гемовая группа, расположенная в глобине, имеет функцию хранения молекул кислорода для насыщения кислородом сердечной мышцы и скелетных мышц.

цитоглобин

Считается, что этот белок может влиять на защиту тканей от гипоксического и окислительного стресса. Также считается, что он может переносить артериальный кислород в мозг.

нейроглобин

Считается, что нейроглобин обладает способностью связывать кислород, оксид углерода и оксид азота.

Однако роль нейроглобина еще точно не известна, но считается, что он связан с регуляцией гипоксии и церебральной ишемии. Особенно это будет действовать как нейропротектор.

Поскольку нейроглобин имеет структуру, аналогичную гемоглобину и миоглобину, предполагается, что он может участвовать в снабжении кислородом на уровне нейронов. Также считается, что он может устранять свободные радикалы и азот, которые образуются в дыхательной цепи.

Что касается оксида азота, считается, что он удаляет его, когда кислород в норме, и производит его в гипоксических процессах из NO ₂ .

изменения

Цепи альфа и бета глобина кодируются разными генами, расположенными на хромосомах 16 и 11 соответственно.

Люди с гемоглобином S (серповидно-клеточная или серповидноклеточная анемия) имеют дефект в цепи бета-глобина. Дефект состоит в замене азотистых оснований на уровне нуклеотида 20 вовлеченного гена, при этом происходит замена аденина на тимин.

Мутации в гене β ^s хромосомы 11 вызывают различные гаплотипы, называемые глобином: Сенегал, Камерун, Бенин, банту или ЦАР и азиатский или арабо-индийский.

Знание типа гаплотипа, присутствующего у пациентов с серповидно-клеточной анемией, имеет эпидемиологическое значение, так как позволяет нам узнать распределение различных гаплотипов, но эта информация также предоставляет важные данные для определения прогноза заболевания.

Например: известно, что гаплотип банту более серьезен, в то время как сенегальский и азиатский типы более мягкие.

Различия между одним гаплотипом и другим заключаются в количестве гемоглобина F. Чем выше процент гемоглобина F и ниже гемоглобин S, тем лучше прогноз. Чем ниже количество гемоглобина F и выше гемоглобин S, тем хуже прогноз.

Эти мутации наследуются аутосомно вместе с мутацией гемоглобина S.

Ссылки

1. Глобин. Википедия, свободная энциклопедия. 19 октября 2018 г., 13:44 UTC. 11 июл 2019, 17:26, wikipedia.org
2. «Миоглобин.» Википедия, свободная энциклопедия. 7 июля 2019, 21:16 UTC. 11 июл 2019, 20:42, wikipedia.org
3. Дуран С., Моралес О., Эчеверри С., Исаза М. Гаплотипы гена бета-глобина у носителей гемоглобина S в Колумбии. Биомедика 2012; 32: 103-111. Доступно на: scielo.org
4. Форреллат М., Эрнандес П. Нейроглобин: новый член семейства глобинов. Rev Cubana Hematol Inmunol Hemoter 2011; 27 (3): 291-296. Доступно на: scielo.sld
5. «Цитоглобин.» Википедия, свободная энциклопедия. 1 сен 2017, 17:26 UTC. 12 июл 2019, 00:28 wikipedia.org