background image
background image
background image

FAKT I-  cząsteczka albuminy (66,5kDa = 66.500 g/mol 
) jest zbudowana z pojedynczego łańcucha 585 
aminokwasów. Będąc białkiem występującym w osoczu 
w stężeniu aż 0,6 mM. 

Dla zrozumienia biologicznej funkcji tego białka 

potrzebne są informacje na temat jej struktury 
trzeciorzędowej wykazującej obecność trzech 
strukturalnych domen (I, II, III) z których każda złożona 
jest z dwóch subdomen nazywanych A i B. 

background image

FAKT II – biologiczna funkcja albuminy 
związana jest między innymi z obecnością 
ujemnego ładunku (netto) na powierzchni tego 
białka, ograniczającego kontakt z powierzchnią 
komórek śródbłonka naczynia krwionośnego i 
warunkującego ciśnienie osmotyczne
 ( zwane ciśnieniem onkotycznym).

background image

FAKT III – na powierzchni trzech domen 
albuminy znajdują się miejsca wiązania 
drobnocząsteczkowych ligandów, takich jak:

a)

Wolne kwasy tłuszczowe 

( krótko i długo łańcuchowe)

b)

Cholesterol

c)

Bilirubinę

d)

Wolny hem

e)

Leki

f)

Jony metali

background image

Kwasy tłuszczowe uwalniane są w procesie 
lipolizy, a albumina dostarcza je do 
odpowiednich komórek naszego organizmu. 
Cząsteczka albuminy wykazuje aż 7 
odrębnych miejsc wiążących kwasy 
tłuszczowe FA1-FA7 .

FA2, FA4, FA5 mają największe powinowactwo do 
długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. FA6 i FA7 
wiążą kwasy tłuszczowe wyłącznie wiązaniami 
hydrofobowymi

background image

W  warunkach fizjologicznych do jednej cząsteczki albuminy 

wiążą się dwie cząsteczki długołańcuchowych kwasów 

tłuszczowych FFA.

W stanach chorobowych, takich jak cukrzyca wszystkie 

miejsca wiążące mogą ulec wysyceniu. Obecność trzech 

cząsteczek FFA i więcej związanych z cząsteczką albuminy 

wywołuje zmianę konformacji całej cząsteczki, zmieniając 

dramatycznie strukturę N-końcowej pętli białka zawierającej 

jedyną wolną resztę cysteiny występującej w formie tiolanu.


FFA 

background image

Znaczenie 34 cysteiny albuminy 

dla biologicznej funkcji tego 

białka. 

Albumina ludzka zawiera 17 mostków 
dwusiarczkowych  (S-S) i tylko jedną resztę 
wolnej cysteiny w pozycji 34. Cysteina 34 
występuje w formie tiolanu ( anionu 34 S  ), 
co radykalnie zwiększa jej zdolność 
do reagowania i neutralizacji toksycznych 
cząsteczek nadtlenku wodoru (H

2

O

2

).

Cys 

34

 S  + H

2

O

          Cys 

34 

OH + H

2

O

_

_

H

+

Kwas sulfenowy 
cysteiny

Reakcja powyższa dokumentuje biologiczną funkcję albuminy jako 
przeciwutleniacza ( neutralizuje toksyczny nadtlenek wodoru)

background image

Wolne kwasy tłuszczowe obecne w osoczu 
diabetyków w nadmiarze, wiążąc się w swoich 
miejscach wiązania indukują zmianę całej 
cząsteczki albuminy przenoszoną na 
subdomenę IA zawierającą cysteinę 34.

background image

Zlokalizowana na dnie kieszonki 
mieszczącej się w domenie 1A od 
końca 
N-aminowego

Przeniesiony na powierzchnię 
cząsteczki albuminy w następstwie 
interakcji albuminy z więcej niż 
dwiema cząsteczkami 
długołańcuchowych kwasów 
tłuszczowych FFA.

 3 
FFA 

TIOLAN CYSTEINY 34

TIOLAN CYSTEINY 34

background image

W warunkach prawidłowych ( do 2 reszt FFA związanych 

z albuminą) tiolan cysteiny 34 znajduje się na dnie 

kieszonki domeny IA, a więc jest odseparowany 

przestrzennie (topologicznie ) od cząsteczek H

2

O

2

Wyeksponowanie reszty  tiolanu cysteiny 34  na 

powierzchnię domeny IA ułatwia kontakt z ligandem 

jakim jest H

2

O

2

Zjawisko dodatniej interakcji pomiędzy różnymi 

ligandami FFA i H

2

O

2

 w przypadku albuminy nazywamy 

heterotropową kooperatywnością dodatnią.

OH

 3 
FFA 

H

2

O

2

background image

Wysokie stężenia glukozy i FFA we krwi 
diabetyków skutkują wzrostem aktywności 
błonowej oksydazy NADPH (patrz wykład 1!) 
oraz stężenia produktu reakcji tego enzymu – 
H

2

O

2.

background image

W osoczu ludzkim tlenek azotu (NO) znany czynnik 

wazodylatacyjny ( obniża ciśnienie krwi) występuje w 

stężeniu 7 µM z czego 82% to tlenek azotu związany z 

grupą 34 cysteiny. Utlenienie cysteiny skutkuje brakiem 

wiązania tlenku azotu, a co za tym idzie obkurczeniem 

naczyń krwionośnych w tym zaopatrujących w tlen nerwy 

obwodowe, co leży u podstawy mechanizmu 

obwodowej 

polineuropatii cukrzycowej. 

Biorąc pod uwagę biologiczne 

skutki wiązania nadmiaru cząsteczek kwasów tłuszczowych 

do albuminy w cukrzycy, tzn aktywację utlenienia 34 

cysteiny przez FFA ( kooperatywność heterotropowa 

dodatnia). Finalnym efektem biologicznym, będzie 

obniżenie zdolności utlenionej cząsteczki albuminy do 

wiązania i dostarczania tlenku azotu do komórek 

śródbłonka. Obserwujemy więc finalnie 

efekt allosteryczny 

ujemny

 w nawiązaniu do funkcji biologicznej albuminy.

background image

FAKT IV- w cząsteczce albuminy występują 

dwa miejsca wiązania leków, nazwane od  

nazwiska odkrywcy miejscem Sudlowa I i II.

background image

Miejsce Sudlowa I jest swoistym między 
innymi dla wiązania leku 
przeciwzakrzepowego warfaryny, natomiast 
miejsce II wiąże ibuprofen- lek 
przeciwzapalny i przeciwbólowy.

warfaryn
a

ibuprofe
n

background image

Oba te leki wykazują kooperatywność 

heterotropową negatywną w stosunku do siebie.

 

Jakie konsekwencje ma to zjawisko dla praktyki 
lekarskiej?

Odpowiedź: Lekarz przepisujący duże ilości 
ibuprofenu i warfaryny musi liczyć się z negatywnym 
efektem swojego postępowania (efekt jatrogenny). 
Uwolniona w wyniku negatywnej kooperatywności 
warfaryna może wywołać niepożądane krwawienia.


Document Outline