Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

ембран сильными нековалентнымн связями. Белки окрашены краской Coomassie Blue. Каждый из главных поверхностных и интегральных мембранных белков обозначен номером. PAS — периодная кислота — реактив Шиффа; используется для обнаружения углеводов; АХЭ — ацетилхолинэстераза; G3PD — глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа. [Marchesi V. Т., Farth-meyer ?., Tomita ?., Annu. Rev. Biochem., 45, 670 (1976).]

некоторые связаны с мембраной, например АТРаза и ацетилхолинэстераза (рис. 32.6).

Полагают, что поверхностные белки локализованы на внутренней, цитоплазматической поверхности мембраны, так как они не гидролизуются протеолитическими ферментами и не модифицируются при действии на интактные клетки определенными реагентами. Полосы, обозначенные цифрами 1 и 2 на рис. 32.6, соответствуют спектрину, который, судя по локализации антиспектриновых антител, находится, по-видимому, на внутренней поверхности. Спектрин (М 225000—250000) относится к миозиновому классу белков, так как он вступает в реакцию с антителами к миозину гладких мышц матки (гл. 36). Существует ряд доказательств того, что спектрин связан с интегральными белками мембраны и весьма прочно ассоциирован с «полосой 5» (рис. 32.6) — белком, сходным -с актином и способным стимулировать АТРазную активность мышечного миозина и обеспечивать достройку его нитей тяжелым меромиозином мышц (гл. 36). Эти наблюдения позволяют пред-

Интегральные белки Главные

Минорные

АТРаза

3

(анионный канал) АХЭ " PAS-1 (гликофорин А)

- PAS-4

(неохарактери-

^_--------зеванные

гликапептиЭы)

-PAS-2

7

'PAS-3

32. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ 1279

Рис. 32.7. Схема предполагаемого функционирования спектрина на цитоплазма-тическои стороне мембраны эритроцита (вид со стороны внутренней области клетки). Интегральные белки, которые пронизывают бислой, могут быть либо дезагрегированы (а), либо агрегированы (б) при участии спектрина и белка полосы 5,. которые предположительно образуют актомиозиноподобную систему. Предполагается, что ассоциация спектрина и актиноподобного белка полосы 5 является АТР-зависимой. [Painter R. G., Sheetz ?., Singer S. J., Proc. Natl. Acad. Sci. USA,.

72, 1363 (1975).]

полагать, что спектрин вместе с белком полосы 5 обладает многими свойствами актомиозиновой системы и участвует в регулировании подвижности интегральных белков, как схематически показано на рис. 32.7; схема позволяет объяснить, почему интегральные белки мембраны эритроцитов обладают гораздо меньшей транслокационной подвижностью в плоскости бислоя, чем соответствующие белки других клеток.

Другие поверхностные белки мембраны эритроцита не полностью охарактеризованы, хотя полоса 6, по-видимому, является

1280

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

цепью субъединицы глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (гл. 14).

Многие интегральные мембранные белки являются гликопро-теидами. Полоса 3 — главный интегральный белок — содержит -5—8% углеводов и движется в геле (рис. 32.6) как полипептид с молекулярной массой ~ 95 ООО. 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 нем легко образуются поперечные сшивки, если клетки обрабатываются бифункциональными сшивающими реагентами. Имеющиеся данные позволяют предполагать, что он участвует в транспорте анионов и, возможно, глюкозы.

Гликофорин — наиболее изученный из интегральных белков мембраны. Предполагают, что он является субъединицей PAS-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 75% сиаловой кислоты всех мембранных белков; предполагают, что он пронизывает мембрану, при этом его ?-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 глико-¦форина, 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 эритроцитов определенной группы представителей данного вида и отсутствуют у других представителей этого вида. Эти антигены, или групповые вещества крови, обнаруживаются по свойству антител, специфичных к данному антигену, агглютинировать клетки, содержащие этот антиген. Известно 14 хорошо охарактеризованных, генетически независимых систем групп крови человека, включающих более 100 различных антигенов групп крови. Каждая система содержит группу структурно сходных антигенов. 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

32. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ

1281

в большом числе тканей и в некоторых биологических жидкостях, включая слюну, молоко, желудочный сок, семенную жидкость и жидкость кисты яичников.

Детально изучена химическая природа только двух систем групповых веществ крови: АВО и системы Люиса. Система АВО включает 3 групповых вещества крови, обозначаемых как антигены 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-типа нет антител, а у людей с эритроцитами О-типа, содержащими антиген Н, имеются антитела анти-А и анти-В. Специфичность антигенов А, В и ? определяется структурой нереду-цирующих концевых фрагментов олигосахаридов, которые могут входить в состав как гликопротеидов, так и гликолипидов (табл. 32.1). Более простые антигенные липиды — это гликосфин-голипнды, содержащие церамидный остаток (гл. 2). Получены данные о более сложных разветвленных олигосахаридных боковых цепях в веществах с А-, В- и ?-активностью, они, вероятно, содержат концевые олигосахаридные структуры, показанные в табл. 32.1. Антигенная специфичность связана только с природой концевой группы олигосахарида, и единственное отличие между веществами А, В и ? — это отсутствие или наличие ?-ацетилга-лактозаминного или галактозного остатка. Большинство антигенов А, В и ? в биологических жидкостях являются гликопротеидами (? 105—106), как, например, муцины подчелюстной железы (гл. 38). Эритроциты содержат не только гликолипидные групповые антигены крови, но также гликопротеиды, в состав которых входят олигосахариды со специфичностью групповых веществ крови; однако не установлено, какие специфические мембранные белки являются носителями групповых антигенов.

Антигены системы Люиса Lea и Leb отличаются от антигенов А, В н ? тем, что не синтезируются в развивающейся эритроци-тарной мембране, а адсорбируются из плазмы на зрелых клетках. Эти антигенные вещества являются гликосфинголипидами, они ассоциированы с липопротеидами плазмы низкой и высокой плотности (разд. 17.3). Люис-антигенная активность может быть приобретена Люис-негативными клетками при инкубации с очищенными гликосфинголипидами из липопротеидов плазмы. Несколько гликопротеидов с Люис-антигенной активностью были идентифицированы в ряде тканей (помимо эритроцитов). Детерминантами антигенов с Lea- и Ьеь-активностью, как и антигенов системы АВО, являются углеводные концевые группы; они приведены в табл. 32.1.

Сведения о химической природе других антигенных систем групп крови ограниченны, однако антигенные детерминанты MN-системы, вероятно, входят в состав гликопротеидов, богатых сиа-ловыми кислотами. В молекуле гликофорина (разд. 32.3.2), обладающего ??-антигенной активностью, имеется 18 тетрасахарнд-.

9—1503

1282

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

Таблица 32.1 Структура детерминант антнге

Дет рмллантная

специфичность

Олигосахарид, связанный с белком

GalNAc(al -*¦ 3) Gal(Pl -» 3 или 4) Gal NAc-· -GalNAc-Ser/Thr

?

t 1

се

Fuc

В

Gal(al

3) Gal(Pl

I

a

Fuc

•3 или 4) GalNAc-·-GalNAc-Ser/Thi

?

Gal$l-3 или 4) GalNAc- -GalNAc-Ser/Thr

?

t

1

?

Fuc

Gal(Pl-»- 3) GlcNAc. ¦ -GalNAc-Ser/Thr

I

?

Fuc

Gal(Pl-»-3) GlcNAc ·-GalNAc-

t t

? ?

? ? Fuc Fuc

Ser/Thr

St. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ

1283

нов групповых веществ крови

Гликолипид

GalNAc(etl-*¦ 3) Gal^l-> 4) GlcNAc^l -?- 3) Gal$l-+ 4)Glc-Cer

?

t

?

се

Fuc

Gal(cel-> 3)Gal$l-1- 4) GlcNAc^l-»- 3) Gal^l-». 4) Glc-Cer

1

?

Fuc

Gal$l-> 4) GlcNAc^l-> 3) Galipl-* 4) Glc-Cer

?

t 1

a

Fuc

Gal(Pl-- 3) GlcNAc^I-> 3) Gal$l-»- 4) Glc-Cer

?

t

?

a

Fuc

Gal$I-»- 3) GlcNAc^l-»- 3) Ga]$l->¦ A) Glc-Cer

t t 1 1

ce ce

Fuc Fuc

9*

1284

iv. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

ных простетических групп со следующей структурой:

се

NeuAc («2—»-3) Gal (??—v3) GalNAc—Ser/Thr

IT

t 2

?

NeuAc

Обработка веществ с М- или ?-антигенной активностью нейрами-нидазой приводит к утрате ими антигенной активности. У другого группового вещества крови Pi детерминантой специфичности является, по-видимому, дигалактозильная последовательность на нередуцирующем конце олигосахаридной группы. Антигеном важной Rh-системы группы крови является, по-видимому, липопротеид.

Олигосахариды с активностью групповых веществ крови синтезируются путем последовательного действия гликозилтрансфе-раз со строгой субстратной специфичностью (гл. 15). Предполагаемый путь синтеза антигенов А, В и ? показан на рис. 32.8. Заслуживает внимания то обстоятельство, что эритроциты одного типа

Gal (J81-4) GlcNAc----Cer

gdp-фукоза

оС 2 фукозилтрэнсфв за

К,

-GDP

Gal(01~4)GlcNAc-...Cer j Н-антиген

UDP-GalNAc-VFUC V-UDP-G* У ?-Gal- \

/ a- GalNAc- . трансферазаХ / глрансфераащ У \

UDP

/ ^UDP GalNAc(

страница 26
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 3" (10.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(23.08.2019)