химический каталог




Биохимия. Том 1

Автор Л.Страйер

ествуют два типа контактов между а- и Р-цепями, обозначаемые соответственно ахр, и а^. Как уже отмечалось, <х^2-контакт играет, по-видимому, ключевую роль в передаче аллостери-ческих взаимодействий,-судя по тому, что именно в этой области наблюдается значительное перемещение атомов при оксигени-ровании гемоглобина. Об этом свидетельствует и тот факт, что почти все гемогло-бины с заменами в области <х^2-контактов проявляют пониженную кооперативность. Более того, обычно и сродство этих гемоглобинов к кислороду отличается от нормы.

Например, гемоглобин Kempsey характеризуется Р50 = 15 торр, тогда как для нормального гемоглобина Р50 равно 26 торр. При этой мутации аспартат в положении G1 в р-цепи заменен аспарагином. Почему такая замена проявляется в значительном повышении сродства к кислороду? Вспомним, что в дезоксигемоглобине область а^Рг-контакта в норме стабилизирована водородной связью между остатками аспарта-та G1 и тирозина в а-цепи (разд. 4.9). Эта водородная связь обеспечивает устойчивость Т-состояния (tense, напряженное), характерного для нормального дезоксигемоглобина. Отсутствие указанной водородной связи в гемоглобине Kempsey уменьшает стабильность Т-состояния, сродство к кислороду в результате повышается. В обратной ситуации в тех же случаях, когда в результате мутации нарушается стабильность R (релаксированного) состояния, следует ожидать снижения сродства к кислороду. Действительно, Р50 гемоглобина Kansas равен 70 торр. У больных с таким гемоглобином резко выражен цианоз, поскольку уровень насыщения кислородом их артериальной крови составляет 0,6 против 0,97 в норме. В гемоглобине Kansas произошла замена аспарагина G4 на треонин, вследствие чего не образуется той водородной связи, которая в норме стабилизирует оксигемоглобин.

5.16. Значение открытия мутантных гемоглобинов

Выявление мутаций белков-переносчиков кислорода оказало большое влияние на молекулярную биологию, медицину, генетику и антропологию. Мутантные гемоглобины используются в трех линиях исследований.

1. Мутантные гемоглобины позволяют понять взаимосвязь между структурой и функцией нормального гемоглобина. Мутация по одному аминокислотному остатку представляет собой высокоспецифическую химическую модификацию молекулы, осуществленную самой природой. Такие мутации помогают выявить, какая часть молекулы имеет наиболее важное значение для функции.

2. На примере мутантных гемоглобинов было впервые обнаружено, что болезнь может возникнуть в результате замены одной-единственной аминокислоты в одной полипептидной цепи определенного белка. Вся концепция о молекулярных болезнях, составляющая теперь неотъемлемую часть медицины, возникла при изучении гемоглобина серповидных клеток.

3. Выявление мутантных гемоглобинов расширяет наши представления об эволюционных процессах. Мутации служат «сырьем» для эволюции. Как показало изучение серповидноклеточной анемии, мутация может быть одновременно и полезной, и вредной. Процесс эволюции может приводить к болезни у отдельных особей; это красочно описали Цукеркандл и Полинг (Zuckerkandl, Pauling 1962):

«С субъективной точки зрения эволюция чаще всего сводилась к страданиям от болезни. Эти болезни были, безусловно, молекулярными. Выражение концепции добра и зла, которую человек изобразил как свое печальное изгнание из рая, это, может быть, молекулярная болезнь, обернувшаяся эволюцией».

Заключение

Изменение одной-единственной аминокислоты в одном-единственном белке, вызванное мутацией гена, может быть причиной определенной болезни. Наиболее изученная молекулярная болезнь-серповидноклеточ-ная анемия. Аномальный гемоглобин больных серповидноклеточной анемией, обозначаемый как гемоглобин S, состоит из двух нормальных а-цепей и двух мутантных В-цепей. Мутация выражается в том, что в В-цепи гемоглобина S в 6-м положении вместо глутамата стоит валин. Такое замещение полярной боковой цепи на неполярную приводит к резкому понижению растворимости дезоксигемоглобина S. Растворимость же оксигемоглобина S остается нормальной. Дезоксигенированный гемоглобин S образует волокнистый осадок, который деформирует эритроцит, придавая ему форму серпа. Серповидные эритроциты быстро разрушаются, что создает в итоге клиническую картину хронической гемолитической анемии. Серповидноклеточная анемия возникает только у лиц, гомозиготных по мутант-ному гену, детерминирующему синтез В-цепи гемоглобина S. У гетерозиготных особей синтезируется и гемоглобин S, и гемоглобин А. Гетерозиготное состояние, называемое признаком серповидноклеточности, протекает обычно бессимптомно. Среди негритянского населения примерно один человек из десяти гетерозиготен по гену серповидноклеточности. Такая высокая частота этого мутантного гена, вредоносного для организма в случае гомозиготности, обусловлена тем, что носительство мутантного гена оказывается полезным признаком-явление, известное как сбалансированный полиморфизм. Лица, гетерозиготные по гену серповидноклеточной анемии, оказываются устойчивыми к самой тяжелой, летальной форме м

страница 47
< 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

Скачать книгу "Биохимия. Том 1" (6.46Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
сборный букет из лилий
купить медсправку 086 у
концерты в кремлевском дворце в 2017 году официальный сайт
мебель для дома витрины

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)