84773

6.    Analiza budowy hemoglobiny i mioglobiny: badania rentgenograficzne kryształów tych białek ujawniły podobieństwo trzeciorzędowej struktury poszczególnych łańcuchów Hb (zwłaszcza p - 146 ak, 8 odcinków a - helikalnych, M_w - 16.5 kDa) i Mb (153 ak, 8 odcinków a - helikalnych. M* 17.3 kDa). a ich charakterystyczną postać określa się mianem „zwinięcia globinowego” (globin fold) - 7 lub 8 odcinków a - helikalnych przedzielonych fragmentami o nieregularnej strukturze drugorzędowej zorganizowanych w splot stabilizowany oddziaływaniami hydrofobowymi i elektrostatycznymi bez udziału mostków dwusiarczkowych i tak uformowany, że tworzy się hydrofobowa nisza, kieszeń, w której pomiędzy odcinkami E i F lokalizuje się hem - grupa prostetyczna nadająca tym białkom funkcję; porównanie składu aminokwasowego i struktury pierwszorzędowej ujawnia natomiast znaczne różnice - łańcuchy ęt i P mają 64 identyczne pozycje ak. łańcuchy a. P i Mb mają zaledwie 28 identycznych pozycji, z których jednakże znaczna część odpowiedzialna jest za wiązanie i oddziaływania z hemem (w tym tzw. histydyny proksymalna F8 - His F8 i dystalna E7 - His E7), czyli zasadnicza ze względu na funkcję; wiele z różniących się pozycji jest wynikiem podstawień o charakterze konserw atywnym -aminokwasy w tych pozycjach choć nie są identyczne, to jednak mają podobne właściwości fizykochemiczne; przykład ten pokazuje, że białka o podobnych wyższych szczeblach

(poziomach) organizacji i funkcjach mogą być uzyskiwane z wykorzystaniem znacznie różniących się sekwencji aminokwasowych, choć niewątpliwie z rygorystycznym zachowaniem elementów i rozwiązań niezbędnych dla osiągnięcia zamierzonych celów.

7.    Analiza krzywych wysycenia hemoglobiny i mioglobiny ligandem (tlenem):

- Y (stopień wysycenia = stosunek stężenia miejsc ze związanym O: do stężenia

wszystkich miejsc zdolnych do wiązania O2) jako funkcja pO: (ciśnienia parcjalnego tlenu)

P50 - miara powinowactwa Mb lub Hb do O2 - ciśnienie parcjalne, przy którym 50% potencjalnych miejsc wiążących tlen jest nim wysycone

a)    Mb - zależność hiperboliczna.

b)    Hb - zależność sigmoidalna (esowata),

c)    wykazanie przewagi Hb nad Mb w odniesieniu do transportu tlenu z płuc do metabolizujących tkanek.

d)    interpretacja przebiegu krzywych w oparciu o równowagowy proces wiązania liganda (tlenu) do białka (charakteryzującego się określonym powinowactwem - P50) i jego oddysocjowywania jako funkcji stężenia liganda (pC>2) - sigmoidalny przebieg krzywej wysycenia Hb tlenem wskazuje na występowanie wzrastającego powinowactwa Hb do tlenu w miarę wiązania do niej kolejnych cząsteczek O2. co świadczy o istnieniu w tym przypadku tzw. kooperatywności dodatniej.

e)    zależność Hilla (wykres w układzie logarytmicznym) - wyznaczanie wartości współczynnika Hilla:

Mb - n« = I - brak oddziaływań pomiędzy miejscami wiążącymi O2, każda cząsteczka Mb (jedno miejsce wiązania O2) oddziaływuje z tlenem niezależnie od pozostałych

Hb - nn = ~ 2.8 - taka wartość współczynnika Hilła (nn>0) świadczy, że mamy do czynienia ze zjawiskiem kooperatywności dodatniej, czyli występowaniem oddziały wań pomiędzy miejscami wiążącymi O2. nie są one od siebie niezależne

- związanie cząsteczki tlenu sprzyja wiązaniu następnych i na odwrót oddysocjowanie cząsteczki O2 ułatwia odłączanie się dalszych

8.    Hemoglobina - białko allosteryczne: zjawisko kooperatywności w oddziaływaniu białka z ligandem najczęściej znamionuje występowanie zjawiska allosterii, czyli zmian aktywności