Гемоглобин взрослого человека

Рис. 4.35. Первичная структура аминокислотной последовательности -цепи нормального гемоглобина взрослого человека (гемоглобина А). Аминокислоты, участвующие в образовании характерных участков а-спирали, заключены в квадраты. Остатки аминокислот, не участвующие в образовании спирали, заключены в вытянутые прямоугольники. Показано место прикрепления гема. Специфическую аминокислотную последовательность -глобиновой цепи полезно сопоставить с трехмерным строением молекулы, показанным на рис. 4.34.

Фиг. 44. Гемоглобин взрослого человека [189].

Методом, разработанным Сенгером (разд. 14.3), было обнаружено, что молекула гемоглобина млекопитающих содержит четыре полипептидные цепи, к каждой из которых присоединена гем-группа. У большинства млекопитающих гемоглобины имеют цепи двух типов (называемые а- и -цепями), по две цепи каждого типа в молекуле. В нормальном гемоглобине взрослого человека а-цепи построены из 140 аминокислотных остатков, -цепи — из 146. У других млекопитающих число аминокислотных остатков в цепях почти такое же. Последовательность аминокислотных остатков полностью известна для полипептидных цепей нормального гемоглобина человека, для многих аномальных гемоглобинов человека (см. разд. 15.8) и для гемоглобинов многих видов животных. Последовательность первых нескольких остатков в цепях нормального гемоглобина взрослого человека следующая [c.440]

Атом железа расположен в центре гема-пигмента, придающего крови характерный красный цвет. Каждая из 4 молекул гема обернута одной полипептидной цепью. В молекуле гемоглобина взрослого человека НЬА [c.80]

Гемоглобин взрослого человека состоит из четырех субъединиц [c.533]

Свойства индивидуальных гемоглобинов неразрывно связаны с их четвертичной, равно как и вторичной и третичной, структурами. Наиболее распространенные гемоглобины имеют следующую тетра-мерную структуру НЬА (нормальный гемоглобин взрослого человека)—а Р НЬР (фетальный гемоглобин)—агУг НЬ8 (гемоглобин при серповидноклеточной анемии)—НЬАг (минорный гемоглобин взрослого человека)—а б . Четвертичная структура наделяет гемоглобин дополнительными важными особенностями (отсутствующими у миоглобина), которые способствуют выполнению гемоглобином его уникальной биологической функции и обеспечивают возможность строгой регуляции его свойств. Гемоглобин обладает аллостерическими свойствами (от треч. аллос—другой, стерос— место, пространство), и на его примере можно лучше понять свойства других аллостерических белков. [c.56]

Белковый компонент гемоглобина — глобин содержит 4 полипептидные цепи, которые в гемоглобине взрослого человека попарно одинаковы. Они обозначаются как а- и Р-цепи, первичная структура которых установлена а-цепь содержит 141 аминокислотный остаток, а Р-цепь —146. Таким образом, молекула гемоглобина взрослого человека состоит из, ,-iyx симметричных половинок, каждая из которых содержит две цепи а и р. При некоторых заболеваниях наблюдаются определенные изменения в структуре гемоглобина (см. главу Кровь ), [c.65]

В последнее время, действительно, было показано, что как гемоглобин взрослых людей, так и гемоглобин зародыша представляют собой смесь, по крайней мере, 3—5 различных гемоглобинов [188]. Гемоглобин взрослого человека и гемоглобин зародыша отличаются друг ог друга не только по форме кристаллов, но и по периодам идентичности на их рентгенограммах [189]. Молекулярный вес этих обоих гемоглобинов, однако, одинаков [190]. В крови детей старше 3 лет был найден еще третий тип гемоглобина, отличающийся от нормального гемоглобина взрослого человека своей устойчивостью к действию едкого натра [191]. [c.252]

В исследованиях, связанных с выделением гемоглобина, стали применять новейший метод — электрофорез на бумаге. Электрофорезу при этом подвергается капля крови или плазмы, нанесенная на полоску специальной фильтровальной бумаги. В настоящее время гемоглобин взрослого человека, гемоглобин плода и гемоглобин больных серповидно-клеточной анемией называют соответственно гемоглобин а, / и 8. Кроме того, имеются гемоглобины с, й, е, /г, г и /, обнаруживаемые при различ- [c.392]

Еще недавно считалось, что гемоглобин взрослого человека представлен единственным соединением. Известно было также, что в эмбриональный период жизни в организме присутствует особенный тип гемоглобина — гемоглобин Р (НЬР), более устойчивый к действию щелочей, чем нормальный гемоглобин. Работы Л. Полинга и его сотрудников, а также других исследователей показали, что гемоглобин взрослого человека и при нормальных, и при патологических состояниях может быть представлен группой соединений схожего строения. Было открыто много нормаль- [c.218]

Вместо /3-цепей в гемоглобине человеческого плода содержатся две 7-цепи. Сравнение последовательностей показывает, что 7-цепь значительно больше похожа на /3-цепь, чем на а-цепь гемоглобина взрослого человека. В гемоглобине взрослого человека присутствует в небольшом количестве еще один представитель семейства гемоглобинов, имеющий две 6-цепи вместо /3-цепей. Они еще больше похожи на /3-цепь. Таким образом, у человека есть по меньшей мере три гена на каждую гемоглобиновую цепь /3-типа в гемоглобине. Поскольку все эти белки являются функциональными, имеет смысл сравнить между собой их последовательности. Вероятно, изменяющиеся от последовательности к последовательности остатки не являются для белка функционально важными. Сравнительный анализ можно расширить, сопоставляя цепи гемоглобина человека и других позвоночных. Можно предположить, что при дивергенции организмов в ходе эволюции различие последовательностей аминокислот в гемоглобине также будет увеличиваться. Действительно, гемоглобин человека по своей аминокислотной последовательности очень близок к гемоглобину гориллы, но значительно отличается от гемоглобина кенгуру и совершенно не похож на гемоглобин лягушки или карпа. [c.77]

Большую часть гемоглобина взрослого человека составляет HbAj (96— 98% от общего содержания гемоглобина), в небольшом количестве присутствуют НЬА, (2—3%), а также HbF (менее 1%), которого много в крови новорожденных. У некоторых людей в крови обнаруживаются генетически обусловленные аномальные гемоглобины (см. главу 2), всего описано более 100 типов таких гемоглобинов. Появление в крови аномальных типов гемоглобина нередко приводит к возникновению характерных анемий, которые получили название гемоглобинопатии , или гемоглобинозы . Следует заметить, что в эритроцитах интенсивно протекают гликолиз и пентозофосфатный путь. [c.585]

Гемоглобия гих да. Так же как и у большинства других животных, у человека на разных стадиях развития организма имеются различные типы гемоглобина в крови. Гемоглобин плода и гемоглобин взрослого человека различаются по спектрам поглощения света и электрофоретическим свайствам. В крови зародыша на ранних стадиях его развития присутствует гемоглобин третьего типа. Зародышевый гемоглобин Р обладает более высоким сродством к кислороду, чем гемоглобин А взрослых людей. Благодаря этому возможен оптимальный перенос кислорода от гемоглобина А матери к гемоглобину Р плода. Более высокое сродство гемоглобина К к кислороду подтверждается также тем, что он связывает ДФГ менее прочно, чем гемоглобин А. [c.173]

Кроме генов, кодирующих а- и р-цепи нормального гемоглобина, присутствующего в крови взрослого человека, существует ген, кодирующий у-цепь, которая входит в состав гемоглобина плода. Этот гемоглобин, имеющий состав обладает более высоким сродством к кислороду, чем гемоглобин взрослого человека. В эритроцитах взрослого организма содержится также очень небольшое количество гемоглобина с 5-цепями, имеющего состав аабз- [c.204]

Как оказалось, НЬА также является гетерогенной системой, состоящей из нескольких компонентов НЬА , HbAg и HbAg. Основная масса гемоглобина взрослого человека состоит из НЬА . [c.474]

В гл. 1П указывалось, что первичная структура некоторых полипептид-ных гормонов (в частности, вазопрессина и меланоцитстимулирующего гормона) у разных биологических видов не вполне одинакова. Такая же видовая специфичность наблюдается и у белков. Сэнгер и его сотрудники, работая с препаратами инсулина, выделенными от разных видов млекопитающих, во всех случаях обнаружили те или иные вариации либо в А-цепи (на участке, ограниченном дисульфидным мостиком), либо в В-цепи (на ее карбоксильном конце). В препаратах цитохрома с, выделенных от разных видов, также были обнаружены индивидуальные различия, определяющиеся природой аминокислот в ключевом пептидном сегменте. Помимо этих вариаций, обусловленных видовой специфичностью, встречаются также и различия в белках одного и того же вида, возникшие в результате мутаций. Большинство сведений о влиянии мутаций на структуру белка почерпнуто нами из прекрасных работ Ингрэма. Ингрэм и его сотрудники показали, что нормальный гемоглобин взрослого человека и гемоглобин больных таким наследственным заболеванием, как серповидноклеточная анемия, отличаются только тем, что в определенном положении р-цепи остаток глутаминовой кислоты в аномальном гемоглобине заменен валином. (Напомним, что молекула гемоглобина состоит из двух пар идентичных цепей а- и Р-цепей в гемоглобине взрослого человека или а- и у-цепей в гемоглобине плода.) [c.96]

СОСТОИТ из нескольких гетерогенных компонентов, к которым относится, в частности, у-глобулиновая фракция, или фракция антител. Около 40% крови приходится на эритроциты, которые в свою очередь на 35% состоят из гемоглобина — белка с молекулярным весом 64 500. Роль эритроцитов сводится просто к тому, чтобы не дать гемоглобину диффундировать из кровяного русла. Нормальный гемоглобин взрослого человека, обозначаемый символом НЬА, состоит из четырех по.липептидных цепей двух одинаковых а-цепей, каждая из которых содержит 141 аминокислотный остаток, и двух одинаковых более длинных р-це-пей, содержащих по 146 аминокислотных остатков. М-концевые участки этих цепей имеют следующий состав Вал-Лей-Сер-Про-Ала-Асп-Лиз-(а-цепь) и Вал-Гис-Лей-Тре-Про-Глу-Глу-Лиз-(р-цепь). С каждой цепью соединена также группа гема, несущая атом железа. Таким образом, в одной молекуле гемоглобина имеется четыре гемогруппы. Железо находится в геме в состоянии двухзарядного иона Ре +. Может возникнуть вопрос, есть ли смысл приписывать молекуле гемоглобина структуру гРа Не проще ли считать ее димером ар Однако при нормальных условиях роль переносчика кислорода в организме играет именно структура ааРг, простой димер ар способностью переносить кислород, по-види мому, не обладал бы (см. разд. 5 гл. XXII). Ряд других данных, в том числе данные по титрованию и равновесию диссоциации, о которых пойдет речь ниже, также свидетельствуют в пользу структуры агРг как наиболее простой структурной единицы гемоглобина. Пространственное строение этой единицы будет детально рассмотрено в разд. 2 гл. XV. [c.222]

Данные, приведенные на рис. 9.7 и 9.8, были одними из первых [12], которые указали на различие в поведении нормального гемоглобина взрослого человека и гемоглобина больных серповидноклеточной анемией. Ранее было установлено лишь различие в величине предела растворимости [23]. Как отмечалось [16], даже зависимость макроскопических вязкостей от концентрации оказалась у этих двух гемоглобинов одинаковой. В противоположность этому микроскопические вязкости, как это следует из данных по ЯМР-д, не совпадают, что в самом деле может указывать на образование тетрамерами гемоглобина больных серповидноклеточной анемией более крупных агрегатов, состоящих из 2—4 молекул тетрамера. Этот вывод подтверждается опытами с карбоксигемоглобином, полученным от больных серповидноклеточной анемией и содержащим введенную спиновую метку [24]. Возникает вопрос о причинах фундаментальных различий между макроскопической и микроскопической вязкостью, в результате которых первая нечувствительна к агрегации, а последняя зависит от нее. [c.179]

Порядок чередования аминокислотных остатков в полипептидных цепях (называемый первичной структурой) впервые был установлен для белка инсулина. Молекула инсулина имеет молекулярный вес около 12 ООО. Она состоит из двух полипептидных цепей, причем одна цепь содержит 21 аминокислотный остаток, а другая 30. Последовательность аминокислотных остатков в короткой и длинной цепях была установлена в период 1945—1952 гг. английским биохимиком Ф. Сейджером (1918) и его сотрудниками. Две цепи в молекуле инсулина соединены между собой связями сера — сера, расположенными между половинами цистиновых остатков (табл. 24.1). В настоящее время последовательность аминокислотных остатков установлена методом Сейджера для альфа- и бета-цепей нормального гемоглобина взрослого человека и для многих других белков. Последовательность чередования аминокислот в бета-цепи гемоглобина А человека (146 аминокислотных остатков) можно записать следующим образом (концевая аминогруппа, или N-тepминaльнaя группа) Вал-Гис-Лей-Тре--Про-Глу- Гл у-Лиз-Сер-Ал а-В а л-Тре-Ал а -Л ей-Три -Гли- Л из -Вал - Асн-В ал--Асп-Глу-Вал-Гли-Гли-Глу-Ала-Лей-Гли-Арг-Лей-Лей-Вал-Вал-Тир-Про--Три-Тре-Глн- Арг-Фен-Фен -Глу-Сер-Фен -Гли-Асп -Лей-Сер-Тре-Про- Асп--Ал а-В ал -Мет-Гли -Асн-Про-Лиз-В ал - Лиз-Ал а-Гис-Гли-Лиз-Лиз-В ал-Лей--Гли-Ал а -Фен-Сер-Асп -Гли -Л ей-Ал а -Гис-Л ей-Асп -Асп -Л ей-Лиз-Гли-Тре--Фен-Ала-Тре-Лей-Сер-Глу-Лей-Гис-Цис-Асп-Лиз-Лей-Гис-Вал-Асп-Про--Глу-Асн-Фен -Арг-Л е й-Л ей-Гли-Асн -В ал -Лей-В ал-Цис-Вал-Л ей-Ал а-Гис--Гис-Фен-Гли-Лиз-Глу-Фен-Тре-Про-Про-Вал-Глн-Ала-Ала-Тир-Глн-Лиз--Вал-Вал-Ала-Гли-Вал-Ала-Асн-Ала-Лей-Ала-Гис-Лиз-Тир-Гис (концевая карбоксильная группа, или С-терминальная группа). Такая последовательность для альфа-цепи (141 остаток) в известной мере аналогична чередованию аминокислот в бета-цепи примерно 75 аминокислотных остатков занимают по существу те же места в цепях. Альфа-цепь гемоглобина гориллы отличается от аналогичной цепи гемоглобина человека тем, что в двух случаях аминокислотные остатки оказываются взаимозамещенными, а бета-цепи этих белков отличаются лишь одним замещением. Различие между гемоглобином лошади и гемоглобином человека заключается приблизительно в 18 замещениях в каждой цепи. Эти наблюдения и множество других такого рода данных для различных белков служат очень веским независимым доказательством теории эволюционного развития. [c.681]

Время денатурации этого гемоглобина равно 60 мин. [186]. Кристаллы гемоглобина взрослого человека [187] и гемоглобина новорожденного ребенка имеют различную форму (фиг. 44 и 45) [186]. Концевые аминогруппы гемог.яобина зародыша человека образованы валином, причем число их равно 2,6 на каждые 4 атома железа [184]. Отношение 2,6 4 указывает на то, что упомянутый гемоглобин не является однородным соединением. [c.252]

Интересно отметить, что у больных пернициозной анемией, у которых регенерация гемоглобина усилена, образуется тот тип гемоглобина, который мы находим у взрослого человека, а не гемоглобин зародышевого типа [171]. При анемии же, характеризующейся 0бра 30ванием эритроцитов серповидной формы, найден другой тип гемоглобина, электрофоретически отличающийся от гемоглобина взрослого человека. Гемоглобин, входящий в состав серповидных эритроцитов, отличается от нормального гемоглобина взрослого человека также по своему заряду при pH 6,9 этот заряд имеет положительный знак, тогда как при том же pH нормальный гемоглобин взрослого человека заряжен отрицательно [159]. [c.254]

Гемоглобин и его производные. Гемоглобин — сложный железосодержащий белок с ММ 68 ООО Да. Состоит из белковой части — глобина и простетической группы — гема. Молекулу образуют четыре субъединицы с ММ 17 ООО Да каждая. В составе субъединицы — гем и одна полипептидная цепь. Глобин образует 574 аминокислотных остатка. Различают 2а- и 2р-цепи а-цепь состоит из 141 аминокислоты, Л -концевая - валин, С-концевая - аргинин 3-Цепь включает 146 аминокислот, ЛГ-концевая - валин, С-концевая — гистидин. Четвертичная структура гемоглобина 2а- и 2р-цепи — а2Р2- Это основной гемоглобин взрослого человека — НЬА. Группа гема фиксирована в гидрофобных карманах полипептидных цепей глобина. Глобин соединяется с гемом через имидазольные кольца гистидина по 5-й координационной связи железа. [c.433]

Белковый компонент гемоглобина — глобин состоит из четырех полипептидных цепей, которые в гемоглобине взрослого человека попарно одинаковы. Они обозначаются как а- и р-цепи, первичная структура которых установлена а-цепь содержит 141 аминокислотный остаток, а р-цепь—146. Таким образом, молекула гемоглобина взрослого человека состоит из двух симметричных половинок, каждая из которых содержит две цепи всего в глобине 574 аминокислотных остатка. Все гемоглобины и миоглобины имеют одну и ту же простетическую группу. Она является протогемом и представляет собой соединение протопор-фирина с двухвалентным железом [c.57]

С фетальным гемоглобином ДФГ связывается менее прочно, чем с гемоглобином взрослого человека, поскольку в его Р-цепи в положении Н21 находится не His, а Ser, который не может участвовать в фор-мировэнии солевых мостиков, удерживающих ДФГ в центральной полости. -Поэтому ДФГ в меньшей степени способствуют стабилизации Т-формы фетального гемоглобина и последний обладает более высоким сродством к кислороду по сравнению с гемоглобином взрослого человека. [c.60]

Гемоглобин взрослого человека НЬА) состоит из четырех полипептид-ных цепей двух а и двзтс р. Кроме такого гемоглобина, у человека известны и другие типы этой сложной молекулы. Так, у эмбрионов функционирует фетальный гемоглобин, в состав которого входят у-цепи, у взрослых людей в небольшом количестве обнаружива- [c.66]

После многолетних исследований серповидноклеточной анемии (малокровия) стало очевидным, что мутация определенного гена приводит к изменениям химической структуры молекулы гемоглобина. Основной тип гемоглобина взрослого человека состоит из четырех полипептидных (белковых) цепей двух идентичных а-цепей и двух идентичных Р-цепей (агРг). В 1957 г. В. Ингрем обнаружил, что нормальный и серповидноклеточный гемоглобины содержат одинаковые а-цепи, но различные (3-цепи. Различия между нормальной и мутантной (З-цепью заключались в том, что в серповидноклеточном гемоглобине остаток глутаминовой кислоты в 6-м положении заменен на остаток валина. Таким образом, различия между нормальным и мутантным вариантом, вызывающим заболевание, явились следствием молекулярного события — замены единственной аминокислоты в соответствующем белке. Выяснение природы серповидноклеточной анемии дало название целому классу заболеваний человека — молекулярные болезни . [c.72]

Гемоглобин взрослого человека состоит из двух идентичных полипептидных а-цепей, двух идентичных р-цепей и присоединенных к ним групп гема. Каждая а-цепь содержит по 141 аминокислоте, а (Каждая р-цепь— по 146. В гемоглобине здорового человека каждое положение в цепи занято определенной аминокислотой. Последовательность аминокислот известна. Один ген детерминирует последовательность аминокислот в а- цепях, а другой, отдельный, ген — их последовательность в р-цепях. Отметим попутно один интересный факт хотя а- и р-цепи гемоглобина человека различаются между собой, их аминокислотные последовательности сходны и, вероятно, возникли в результате дивергенции от какой-то общей предковой полипептидной цепи (Ingram, 1963). [c.357]

Херрик высказал правильное предположение о локализации первичного дефекта, обусловливающего серповидноклеточную анемию. При снижении концентрации кислорода эритроциты больного приобретают серповидную форму на предметном стекле in vitro. Оказалось, что в этих клетках дефектен сам гемоглобин. Растворимость дезоксигемоглобина серповидных клеток примерно в 25 раз ниже растворимости нормального гемоглобина. При дезоксигенировании концентрированного раствора гемоглобина серповидных клеток образуется волокнистый осадок (рис. 5.3). Именно такой осадок деформирует эритроцит, придавая ему серповидную форму. Гемоглобин серповидных клеток принято обозначать как гемоглобин S (НЬ S) в отличие от гемоглобина А (НЬ А)-нормального гемоглобина взрослого человека. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология