王镜岩生化第三版蛋白质的功能与进化要点.pptVIP

血红蛋白的结构与功能 ?? 血红蛋白的结构： 成人： HbA： α2β2 98% ， HbA2： α2δ2 2% 胎儿： HbF α2γ2 早期胚胎： α2ε2 ▲接近于球体，4个亚基分别在四面体的四个角上，每个亚基上有一个血红素辅基。 ▲α、β链的三级结构与肌红蛋白的很相似， 血红蛋白(hemoglobin)的四级结构 ??? 肌红蛋白的结构与功能： 1、?? 肌红蛋白的三级结构 哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质。 由一条多肽链（珠蛋白）和一个血红素辅基组成。 球状分子，单结构域。 ?? 8段直的α-螺旋组成，分别命名为A、B、C…H， 拐弯处是由1~8个氨基酸组成的松散肽段（无规卷曲）。 4个Pro残基各自处在一个拐弯处，另外4个是Ser、Thr、Asn、Ile。 ? 血红素辅基 ，扁平状，结合在肌红蛋白表面的一个洞穴内。 ? 2、?? 肌红蛋白的氧合曲线 解离平衡常数： Y=0.5时，肌红蛋白的一半被饱和， PO2=K = P50=2torr 解离常数K也称为P50，即肌红蛋白一半被饱和时的氧压。 3、?? Hill曲线和Hill系数? 二??? 血红蛋白的结构与功能 在血液中结合并转运O2 血红蛋白的构象变化与结合氧 Hb与Mb一样能可逆地与O2结合， Hb与O2结合后称为氧合Hb。氧合Hb占总Hb的百分数（称百分饱和度）随O2浓度变化而改变。 * 协同效应(cooperativity) 一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。 如果是促进作用则称为正协同效应 (positive cooperativity) 如果是抑制作用则称为负协同效应 (negative cooperativity) 2、 血红蛋白的氧合曲线 四个亚基之间具有正协同效应，因此，它的氧合曲线是S型曲线 3、?? 波耳效应及其生理意义 血红蛋白上有CO2和BPG结合部位，因此，血红蛋白还能运输CO2 。 波耳效应：增加CO2的浓度、降低pH能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对O2的亲和力，促进O2的释放，反之，高浓度的O2也能促使血红蛋白释放H+ 和CO2 。 ? 4、?? BPG的别构效应 BPG是血红蛋白的负效应物。 BPG（2,3-二磷酸甘油酸）通过与它的两个β亚基形成盐键稳定了血红蛋白的脱氧态的构象，因而降低脱氧血红蛋白的氧亲和力。 ?无BPG时，P50=1 torr， BPG=4.5mM时，P50=26 torr BPG进一步提高了血红蛋白的输氧效率。在肺部，PO2超过100torr，因此，即使没有BPG，血红蛋白也能被饱和，在组织中，PO2低，BPG降低血红蛋白的氧亲和力，加大血红蛋白的卸氧量。 （1）高山适应和肺气肿的生理补偿变化；BPG升高。 （2）血库储血时加入肌苷可BPG。 变构效应 当血红蛋白的一个α亚基与氧分子结合以后，可引起其他亚基的构象发生改变，对氧的亲和力增加，从而导致整个分子的氧结合力迅速增高，使血红蛋白的氧饱和曲线呈“S”形。这种由于蛋白质分子构象改变而导致蛋白质分子功能发生改变的现象称为变构效应。 血红蛋白的变构 ★ 别构蛋白：除了有活性部位（结合底物）外，还有别构部位（结合调节物）。有时活性部位和别构部位分属不同的亚基（活性亚基和调节亚基），活性部位之间以及活性部位和调节部位之间通过蛋白质构象的变化而相互作用。 ★ 别构效应：别构蛋白的别构部位与效应物的结合改变了蛋白质的构象，从而对活性部位产生的影响。 ★同促效应（同位效应）：一种配体的的结合对于其它部位结合同种配体的能力的影响，包括（正）协同效应和负协同效应。 ★异促效应（异位效应）：就是别构效应，别构部位与效应物的结合对活性部位的影响。 ★ 正协同效性：一种配基的结合促进后续配基的结合，S型配体结合曲线。 ★负协同效性：一种配基的结合抑制促进后续配基的结合。 ★正效应物：促进活性部位与配基结合的别构效应物。 ★负效应物：抑制活性部位与配基结合的别构效应物。 3、?? 波耳效应及其生理意义 血红蛋白上有CO2和BPG结合部位，因此，血红蛋白还能运输CO2 。 波耳效应：增加CO2的浓度、降低pH能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对O2的亲和力，促进O2的释放，反之，高浓度的O2也能促使血红蛋白释放H+ 和CO2 。 4、?? BPG的别构效应 BPG是血红蛋白的负效应物。 BPG（2,3-二磷酸甘油酸）通过与它的两个β亚基形成盐键稳定了血红蛋白的脱氧态的构象，因而降低脱