Респа 2018 анатомия

каким образом кривая диссоциации альфа цепи будет соответствовать кривой миоглобина?

О, мне тоже интересно. Я бы выбрал кривую С ибо связывание кислорода же кооперативное, т.е. четыре белка (в составе Hb) должны связывать больше кислорода при равном парциальном давлении, чем один

Странная задача.

Во-первых, как после обработки мочевиной сохранилась вторичная структура белка?

Во-вторых, да, есть сходство между альфа структурой субъединицы гемоглобина и миоглобином, но у миоглобина высокая аффинность не потому что у неё одна субъединица, а потому что в ее структуре есть радикальные группы аминокислот, кислот, которые помогают ей лучше захватывать белки. «Помогает ли разрушение нековалентных связей в гемоглобине, освободить какие то остатки аминокислот, которые так же могли бы помогать гемоглобину лучше связать кислород?»- вопрос, на который я не смогла найти ответ. Если ответ «да», то это все обьясняет. Если «нет», то по мне некорректная задача.

1 симпатия

А у меня чуть-чуть иная идея. У гемоглобина вроде как есть две возможные конформации: T(tense) и R(relaxed). В своем Т состоянии он находится в состоянии низкой аффинности к кислороду, а в R состоянии аффинность наоборот высокая. При низком парциальном давлении кислорода он находится в T-state, а потом переходит в R-state.
Причем данные состояния являются следствием четвертичной структуры гемоглобина:


Не может ли быть такого, что когда субъединица находится в свободном состоянии, то она сразу находится в R состоянии и из-за этого ведет себя как миоглобин?

(этот график описывает поведение гемоглобина при условии, что он находился бы только в одном из этих состояний)

4 симпатии

Похоже на правду

2 симпатии

Звучит логично. Но сохраняется ли вторичная структура при обработке мочевиной?

1 симпатия

Скорее всего подразумевается последующая ренатурация. Мочевина же нарушает гидрофобные взаимодействия в белке, наверно не так трудно потом прийти в норму даже без шаперонов ¯_(ツ)_/¯

вижу, что скрин взят из ленинджера). полезла туда, что бы узнать побольше, и нашла вот что:


то есть конформация может изменяться в R форму только если в структуре есть и альфа и бета сабюнит

1 симпатия

если что это страницы 163 и 165, 6го эдишена

1 симпатия

Вообще раз в той фразе говорится о \beta- субъединицах во множественном числе, значит там и одного димера \alpha\beta будет мало. К тому же, как мы можем знать по этой же фразе в каком состоянии они были в самом начале? Может они наоборот с помощью этого скольжения и вращения возвращаются в исходную форму, а какие-то взаимодействия между субъединицами сдерживаются их от этого.
Я тут тоже конечно не совсем правильно выразился: под R состоянием я имел ввиду что активный сайт (который связывает кислород) будет в состоянии похожем на гемоглобин в R-state.


Еще одна картинка из ленинджера не помешает))
И еще вот цитата (Is cooperative oxygen binding by hemoglobin really understood? | Nature Structural & Molecular Biology): Hemoglobin in the R quaternary structure binds oxygen with very nearly the same high affinity as the αβ dimer (that is, the half-molecule; Fig. 1), as well as the isolated α and β chains. The question of the relative contribution to cooperativity from the quaternary change versus direct subunit–subunit interaction, therefore, centers on the binding properties of the low-affinity T quaternary structure.
image
И график из этой же статьи в потверждение слов.

хммм, я начала путаться :smiley:

как я понялаа, здесь есть два механизма перехода гемоглобина из Т формы в Р форму:
1)изменение конформации белков которые находятся вокруг гема, и которые повышают афинность (вариант который ты только что предоставил)
2)изменение в четвертичной структуре, а именно в положении альфа и бета сабюнитов относительно друг друга (скрины из ленинджера, которые я показала)

но у единичного альфа сабюнита может произойти только первый механизм, а второй нет, потому что вся суть второго механизма в том, что пространство между бета сабюнитами становится плотнее, и связи, которые стабилизируют Т форму разрушаются. значит, если альфа сабюнит может использовать только один из этих механизмов, то у него должна быть афинность меньше чем у гемоглобина, и соответственно, она должна соответствовать кривой С?

а по этому можно сделать вывод, что отдельная афинность альфа сабюнита будет такая же как у Б кривой?

или я неправильно поняла…

этот график не кажется сомнительным?)
посмотри на юнит, торр. я поискала что это такое, если честно не знала

оказывается один торр равен одному mmHg

и если посмотреть на binding curve этот, там астрономические цифры

и мне кажется, если судить по графику из твоей статьи, афинность альфа гораааздо меньше нежели афинность гемоглобина

или это не так работает…

Я бы не сказал, что эта картинка:

показывает взаимодействие двух разных белков. Это один фрагмент, состоящий из белка и порфиринового кольца.

Предположение @erasyl было не в этом. Идея в том, что субъединица сама по себе, в индивидуальном виде, может быть в R состоянии. А когда мы берем 4 субъединицы и соединяем их в гемоглобин – мы фиксируем их в T состоянии. Но связывание хотя бы одной субъединицой кислорода приводит к тому, что силы, удерживающие Hb в Т состоянии, перестают действовать и Hb кооперативно переходит в R состояние.

хорошее примечание, но в статье указано, что это Oxygen binding to a single crystal of hemoglobin in the T quaternary structure. Т.е. давления вполне могут быть другими.

Строго говоря нет. Я не смог беглым взглядом понять контекст, надо вчитываться в статью полностью. На самом деле эта цитата вообще немного про другое.

Но отвечая на ваш вопрос – надо понимать что подразумевается под isolated \alpha and \beta chains. Это раствор в котором обе цепи? Потому что если да, то у них вполне может быть разная affinity. Или по отдельности?

хм, ладно я запнулась
“The binding of O2 causes the heme to assume a more planar conformation, shifting the position of the proximal His and the attached F helix.” вот ещё описание данной картинки из той же книжки, но мне показалось, что суть совсем не в этом

да, может быть хорошая идея, но я не понимаю, как это поможет отдельной единице приобрести binding curve как у миоглобина

А почему нет? Если мы видим, что у единичной цепи очень сильная связываемость?

Ну и кстати, по оси Оу у нас относительные величины. Т.е процент насыщения в гемоглобине может считаться по 4 субъединицам, а в отдельной субъединицы по 1 гему. То есть гемоглобин, насыщенный на 30%, может содержать в 4 раза больше кислорода, чем одна субъединица, тоже насыщенная на 30%

Как я понял вопрос в том, как конкретно получается так, что при наличии связей \alpha-субъединицы с остальной частью гемоглобина она имеет более низкую стартовую аффинность к кислороду, а свободном состоянии имеет высокую (похожую на миоглобин)?

Я могу привести в пример статью с наиболее подробным описанием того, что вообще происходит с конформацией - Stereochemistry of Cooperative Effects in Haemoglobin: Haem–Haem Interaction and the Problem of Allostery | Nature.
В ней была рассмотрена модель превращения дезоксигемоглобина в оксигемоглобин:

  1. In deoxyhaemoglobin, the \alpha subunits have room for ligands, but the \beta subunits do not, so that \alpha subunits are likely to react first. (have hem pocket in both deoxy- and oxy- forms)
  2. Transition from deoxy to oxyheamoglobin involves a movement of proximal histidine towards the plane of the porphyrin.
  3. Reaction of Fe\alpha_1 with oxygen causes tyrosine HC2(140)\alpha_1 to be expelled from its pocket and the links between arginine HC3(141)\alpha_1 and the \alpha_2 subunit to be borken.
  4. Fe\alpha_2 reacts next, …, rupture of the links between the C-terminal arginine and the \alpha_1 subunit. By now four of the six salt-bridges constraining the deoxyhaemoglobin tetramer will have been borken, with resulting change in the allosteric equilibrium constant in favour of the quaternary oxy structure

Далее более-менее похожие изменения происходят в \beta субъединицами. Сейчас описывались следующие изменения:


А конце гемоглобин вообще выглядит так:
image

Как мне показалось, все эти ионные связи (salt-bridges) фиксируют гемоглобин в дезокси состоянии и при переходе в оксигемоглобин все эти связи разрушаются. Можно далее предположить, что одиночная субъединица, без этих связей, не будет ограничена в своей аффинности.

1 симпатия