Hemoglobin

Hemoglobin

a –

a –

właściwości

właściwości

i regulatory

i regulatory

allosteryczn

allosteryczn

e, efekt

e, efekt

Bohra

Bohra

Białko allosteryczne

Białko allosteryczne



białko, w którym mogą wystąpić

oddziaływania między przestrzennie

oddalonymi miejscami w cząsteczce,

powodujące zmianę konformacji i

zaburzenia jego aktywności

biologicznej; najlepiej poznanym

białkiem allosterycznym jest

hemoglobina (konsekwencja IV-

rzędowej struktury); właściwości białek

allosterycznych ma też wiele enzymów,



2 pary łańcuchów

polipeptydowych + 4

cząsteczki hemu,



III- i II-rzędowa struktura

podobna do mioglobiny

(ułożenie hemu,

podobieństwo aminokwasów

i ilości odcinków helikalnych),



Fe(II)- żelazo na drugim

stopniu utlenienia umożliwia

wiązanie tlenu (1

hemoglobina- 4 częsteczki

tlenu),

Hemoglobin

Hemoglobin

a

a

Zmiany konformacji

Zmiany konformacji



Podczas wiązania O

2

do

deoksyHb, atom Fe wsuwa się w

płaszczyznę hemu, pociągając

za sobą histydynę proksymalną

i reszty aminokwasowe,



Następuje zerwanie mostków

solnych między podjednostkami

hemoglobiny,



Para podjednostek α/β obraca

się w stosunku do drugiej pary o

15° (forma Ti R),

Regulatory allosteryczne

Regulatory allosteryczne



Czynniki regulujące wiązanie tlenu

przez hemoglobinę,



1. kationy wodoru H

+

(pH) → efekt

Bohra



2. dwutlenek węgla CO

2



3. 2,3- bisfosfoglicerynian (BPG)

1. Efekt Bohra



Odwracalne zjawisko wiązania 2O

2

i protonu wodoru,



W TKANKACH : Odłączeniu O

2

towarzyszy wiązanie

protonu, (skąd proton?) CO2+ H2O ↔ H2CO3↔ H++

HCO-3



W PŁUCACH : Przyłączanie O

2

powoduje uwolnienie

protonu, (co z protonem? Równanie wyżej, przy

użyciu anhydrazy węglanowej)



Protony wodoru powstają z mostków solnych po

przyłączeniu tlenu do formy T hemoglobiny. Zmiana

w R hemoglobinę powoduje rozerwanie owych

mostków

2. CO

2



5-30% CO

2

transportowany przy użyciu

hemoglobiny,



Reakcja z końcowymi grupami aminowymi

podjednostek hemoglobiny → karbaminian



CO

2

+ Hb-NH

3

+

↔ 2H

+

+ Hb-NH-COO

-



Zmiana ładunku umożliwia tworzenie

mostków, oddawanie tlenu,

3. BPG



Syntetyzowany w erytrocytach z 1,3 –

bisfosfoglicerynianu (pochodzi z

glikolizy),



1 BPG na 1 cząsteczkę hemoglobiny,



Zajmuje centrum cząsteczki, mieści się

tylko w formie T, łączy sę za pomocą

mostków solnych ( udział N-końcowych

grup aminowych)