Синтез гема и глобина, регуляция

Гемоглобинопатии

Структурные аномалии гемоглобина, приводящие к клиническим признакам болезни, называют гемоглобинопатии. При этом изменяется одно из 3-х свойств нормального Hb: 1) растворимость, 2) сродство к О₂ , 3) устойчивость к денатурации.

1) Изменение растворимости наблюдается при серповидно-клеточной анемии. Эритроциты содержат HbS, у которого в β цепи в 6-ом положении вместо глутамата расположен валин. Такое замещение полярной боковой цепи на неполярную, приводит к резкому понижению растворимости дезоксигемоглобина S. В результате образуется волокнистый осадок, который деформирует эритроцит, придавая ему форму серпа. Такие эритроциты быстро разрушаются, возникает гемолитическая анемия. Анемия возникает только у гомозигот, у гетерозигот - бессимптомно. Эта мутация имела приспособительное значение и была распространена в зонах малярии. Люди с такими генами значительно меньше подвержены малярии, так как в серповидных эритроцитах условия для развития малярийного плазмодия не благоприятны.

2) Мутации, приводящие к замене аминокислот вблизи гема, вызывают нарушение связывания О₂. В HbМ гистидин заменен на тирозин, в результате HbМ стабилизирован в форме MetHb и не способен связывать О₂.

3) Замена аминокислот во внутренней части молекулы Hb, приводит к изменению третичной структуры и как следствие к нестабильности молекулы Hb.

Синтез глобина

Цепи α и β глобина синтезируются на полисомах, образованных, как правило, пятью рибосомами. Цепь α освобождается первой, присоединяется к β цепи, еще связанной с рибосомой и отделяет ее, образуя димер αβ. Два димера соединяются в молекулу Hb α₂β₂ . Соединение гема с глобином может происходить или в процессе синтеза полипептидный цепей или после окончания синтеза глобина.

Ферменты синтеза гема аллостерически ингибируются гемом и гемоглобином.

Синтез пептидных цепей Hb происходит только в присутствии гема. При низкой концентрации гема синтез глобина замедляется. Отсюда синтез гема и глобина происходит координировано и ни один из этих компонентов не образуется в избыточном или недостаточном количестве.

Стероидные гормоны и некоторые лекарства (барбитураты, дикслофенак, сульфаниламиды, эстрогены, прогестины) являются индукторами синтеза аминолевулинатсинтазы.

Дата добавления: 2014-01-20