МИОГЛОБИН: КИСЛОРОДНОЕ «ДЕПО» ИЛИ ПЕРЕНОСЧИК КИСЛОРОДА К МИТОХОНДРИЯМ? НОВЫЙ МЕХАНИЗМ ДЕЗОКСИГЕНАЦИИ МИОГЛОБИНА В КЛЕТКЕ Обзор

Аннотация:

В обзоре кратко излагаются результаты разных этапов изучения (в основном, собственные, а также других авторов) нового механизма дезоксигенации миоглобина в клетке, согласно которому миоглобин является переносчиком кислорода, сродство которого к лиганду О2, как и у других белков-переносчиков, регулируется взаимодействием с мишенью, в данном случае митохондриями (MX). Впервые было обнаружено, что, вопреки давно сформированным и вошедшим в учебники представлениям, для дезоксигенации оксимиоглобина (Мb02) необходимо не только снижение р02 в клетке (этого недостаточно), но и активное взаимодействие Мb02 с дышащими MX. Проведенное изучение механизма миоглобин-митохондриального взаимодействия с привлечением различных физико-химических методов, природных митохондриальных и искусственных бислойных фосфолипидных мембран показало, что 1) для разных состояний MX (нативные сопряженные, свежезамороженные и разобщенные FCCP митохондрии) скорость дезоксигенации Мb02 полностью совпадает со скоростью потребления митохондриями 02 из раствора, то есть определяется интенсивностью их дыхания; 2) на внешней мембране MX отсутствуют специфичные к миоглобину участки белков или фосфолипидов, а последний неспецифически связывается с мебранными фосфолипидами; 3) потребление митохондриями кислорода из раствора и 02, связанного с миоглобином, представляет собой разные процессы, так как на их скорости по-разному влияют белки, такие как лизоцим, конкурирующие с Мb02 за связывание с мембраной; 4) важный вклад в миоглобин-мембранное взаимодействие вносит кулоновская электростатика, и зависимость от ионной силы обусловлена электростатическими взаимодействиями локального характера, в которых наиболее вероятно с анионными группами фосфолипидов (головки фосфолипидов) взаимодействуют инвариантные остатки Lys и Arg в окружении гемовой полости; 5) в результате взаимодействия миоглобина с фосфолипидной мембраной имеет место изменение конформации белка, в первую очередь, конформации гемовой полости без заметного изменения его третичной структуры и, наконец, 6) миоглобин-мембранное взаимодействие приводит к уменьшению сродства миоглобина к лиганду 02, что в аэробных условиях детектируется по увеличению скорости автоокисления Мb02, а в анаэробных — по смещению равновесия Мb02/Мb(2) в сторону беалигандного белка. Уменьшение сродства миоглобина к лиганду должно облегчать отщепление 02 от Мb02 при физиологических значениях pQl в клетке.

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 2018
Объем: 19с.
Дополнительная информация: 2018.-N 2.-С.269-287. Библ. 71 назв.
Просмотров: 55