Протеогликаны – характеризуется наличием крупных полисахаридов, состоящих из повторяющихся дисахаридных остатков.
Дисахариды включают в себя какую-либо уроновую кислоту и аминосахар. Многократно дублируясь, дисахариды образуют олиго- и полисахаридные цепи – гликаны. Для углеводной части встречаются другие названия – кислые гетерополисахариды (т.к. имеют много кислотных групп), гликозаминогликаны (содержат аминогруппы). Основными представителями гликозаминогликанов являются гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, кератансульфаты и дерматансульфаты, гепарин. Эти молекулы входят в состав протеогликанов, функцией которых является заполнение межклеточного пространства и удержание здесь воды, также они выступают как смазочный и структурный компонент суставов и других тканевых структур.
Строение гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата
Углеводная часть, аналогично с гликопротеинами, связывается с белком через остатки серина и аспарагина.
Схема строения протеогликанов межклеточного вещества |
ЛИПОПРОТЕИНЫ.
Небелковой частью этих белков является жир или жирные кислоты, фосфолипиды, холестерин. Широко распространены: входят в клеточные мембраны, в нервную ткань, палочки и колбочки сетчатки. Их много в сыворотке крови. Т.к. жиры не растворяются в водных растворах, они транспортируются по крови в виде липопротеиновых комплексов, в которых снаружи белковая оболочка, а внутри – жировое содержимое. Такая частица из-за белка снаружи, становится растворимой и может транспортироваться по крови. Липопротеины синтезируются в печени и имеют разное соотношение белка и липида. Чем больше белка, тем выше плотность липопротеина. Различают липопротеины высокой плотности (ЛПВП) – 40% белка и 60% липида. ЛПОНП (липопротеины очень низкой плотности 2% белка и 98%липида). Липопротеины имеют огромное клиническое значение
К липопротеинам, строго говоря, принадлежат только белки, содержащие ковалентно связанные липиды.
Однако традиционно к липопротеинам относят и надмолекулярные образования, переносящие липиды в плазме крови, и состоящие из белков и молекул всех классов липидов.
Структуру транспортных липопротеинов можно сравнить с орехом, у которых имеется скорлупа и ядро. "Скорлупа" липопротеина является гидрофильной, ядро – гидрофобное. Ядро формируют неполярные эфиры холестерола (ХС) и триацилглицеролы (ТАГ). В поверхностном слое ("скорлупе") находятся фосфолипиды, холестерол, белки.
Белки в липопротеинах называются апобелками, их выделяют несколько видов: А, В, С, D. В каждом типе липопротеинов преобладают соответствующие ему апобелки.
Схема строения липопротеина |
Строение липопротеина |
Выделяют четыре основных класса липопротеинов:
липопротеины высокой плотности (ЛПВП, α-липопротеины, α-ЛП),
липопротеины низкой плотности (ЛПНП, β-липопротеины, β-ЛП),
липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП, пре-β-липопротеины, пре-β-ЛП),
хиломикроны (ХМ).
Концентрация и соотношение в крови тех или иных липопротеинов играют ведущую роль в возникновении такой распространенной сосудистой патологии как атеросклероз.
Свойства и функции липопротеинов разных классов зависят от состава, т.е. от соотношения триацилглицеролов, холестерола и его эфиров, фосфолипидов, белков:
Типы липопротеинов |
По направлению сверху вниз происходят изменения состава |
Хиломикроны (до 90% липидов) ЛПОНП ЛПНП ЛПВП (до 80% белков) |
Увеличение количества белка Увеличение количества фосфолипидов Уменьшение количества триацилглицеролов |
Функцией липопротеинов является перенос в крови триацилглицеролов и холестерола и его эфиров.
По составу и количеству липопротеинов крови осуществляют диагностику.
МЕТАЛЛОПРОТЕИНЫ.
Если в белке содержатся ионы одного или нескольких металлов, то такие белки называются металлопротеины. Ионы металлов соединены координационными связями с функциональными группами белка.
А) белки, содержащие негемовое железо,
Б) белки-ферменты, содержащие металл.
А. 1.Ферритин. Водорастворимый. Глобулярный белок – из 24 субъединиц, внутриклеточное депо Fe.
Обычный уровень растворимости Fe низкий -10-18М, ферритин увиличивает его до 10-4М, что в 100 триллионов выше. Обнаруживается во всех клетках и жидкостях организма.
2. Трансферрины. Водорастворимый. Белки плазмы крови, прочно, но обратимо связывают Fe (около 0,1% ~ 4мг, молекулярная масса ~ 80 кДа, состоит из 679 АК). Основной источник – печень. Функция – транспорт Fe из центров поглощения в двенадцатиперстной кишке и разрушения эритроцитов (печень, селезенка, костный мозг).
3.Гемосидерин. Водонерастворимый комплекс белка с железом. Содержит много (около 30%) Fe. Постоянно обнаруживается в клетках селезенки, печени, костного мозга и лимфатических узлах; в межклеточном веществе подвергается фагоцитозу. Темно-желтый пигмент, образуется при распаде гема, аккумуляция гемосидерина в тканях и органах тела происходит при различных заболеваниях.
Б. Ко второй группе металлоферментов относятся белки + металлы. Металлы или входят в активный центр ферментов и участвуют в каталитическом акте, или являются связывающим агентом между разными группами в белке.
К ферментативным металлопротеинам относятся белки, содержащие например:
медь – цитохромоксидаза, в комплексе с другими ферментами дыхательной цепи митохондрий участвует в синтезе АТФ,
цинк – алкогольдегидрогеназа, обеспечивающая метаболизм этанола и других спиртов, лактатдегидрогеназа, участвующая в метаболизме молочной кислоты, карбоангидраза, образующая угольную кислоту из CO2 и H2O, щелочная фосфатаза, гидролизующая фосфорные эфиры различных соединений, α2-макроглобулин, антипротеазный белок крови.
селен – тиреопероксидаза, участвующая в синтезе гормонов щитовидной железы, антиоксидантный фермент глутатионпероксидаза,
кальций – α-амилаза слюны и панкреатического сока, гидролизующая крахмал.
ФОСФОПРОТЕИНЫ.