ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Βιοχημεία Ι Ένζυμα και βιολογικές μεμβράνες Διδάσκοντες: Δ. Γαλάρης, Α. Πολίτου, Ε. Φριλίγγος, Θ. Φώτσης
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.
. 8). 10). 12-13)
.
: (Tense-Relaxed) Taut T T R T R T R T R R T T T T R T R R R R T R : T R. (S) (L) S.
: (Tense-Relaxed) T T R T R T R T R R T T T T R T R R R R R S) T R T S)
: (Tense-Relaxed) T T R T R T R T R R T T T T R T R R R R : R :
; (. ) in vivo :, ) )
: 2 T R
: )
; 1.5 Gy ( ) ( ) ( ).
; ) 1.5 Gy ( ) ( ) ( ).
2 2 O 2 /CO 2 ; ( );
; ; ; Stryer,.10
Fe 2+ 4 N 1 (proximal His) 1 (O 2,, distal His)
414nm 429nm(Soret band) d Fe(II). 578nm & d (HbO 2 ), (Hb)
578nm 414nm 429nm(Soret band) 578nm
(Hb) (Mb),,, ) : 1.. [Ötto Funke, 1849-1851] 2.. [Johann F. Engelhard, 1825 Gilbert S. Adair, 1925] 3.. [Theodor Svedberg, R. Fahraeus, 1924-1925] 4. ). [Felix Hoppe-Seyler, 1866; Christ. Bohr, 1904] 5. ). [James B. Herrick, 1904; Linus Pauling, 1949; Vernon Ingram, 1954] 6. ). [Max Perutz, 1959-1960] 7.. [Jean-Pierre Changeux, Jeffries Wyman, Jacques Monod, 1964-1965]
(Hb) (Mb),,, ) : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Max Perutz (1914-2002) Cavendish Lab, 1958 MRC-LMB, 1995 [Max Perutz, 1960]
(Hb) (Mb) ).,. [John Kendrew, 1960]
(Mb) F E. Fe(II) His(F8).
(Mb) F E. Fe(II) His(F8). O 2 ), Fe(II). His (E7) O 2 His (F8) O 2 His(E7)
(Mb) F E. Fe(II) His(F8). O 2 ), Fe(II). 4. His (E7)
?,, : ), ( ).
? (po 2 4 kpa). po 2 (13 kpa).,. 0.04 0.13 atm
? ) (po 2 13 kpa) ) (po 2 4 kpa). ; (4 ) ) 0.04 0.13 atm
! PDB ID: 1HGA [Max Perutz, 1960]
! 2 2 1 2 1 1 2 1 ) PDB ID: 1HGA [Max Perutz, 1960]
po 2 )
O 2? ph,, )
O 2? Bohr Hb H + ph) CO 2 [Christian Bohr, 1904]. ) : ph CO 2, 2 Hb
Bohr
Bohr H + CO 2,. H + His 146 122, Asp T ( ). pk a His (~ 7) CO 2, ).
! 2,3- (BPG) Hb H + CO 2 Bohr) 2,3-BPG, ) : 2,3-BPG Hb O 2.
2,3-BPG + + - + - - + + + - - + + 2,3-BPG (ph 7.0-7.4) His2, Lys82 His143. 2,3-BPG Hb ( 2 2 ) Ser His143.
2,3-BPG Y Hb ( 2,3-BPG) Hb 2,3-BPG (8 mm) po 2 Hb (2,3-BPG 5 mm). COPD/, ) O 2 Hb) ), 2,3-BPG O 2 Hb O 2
2,3-BPG Y Hb ( 2,3-BPG) Hb (2,3-BPG 5 mm) Hb O 2 2,3-BPG) po 2 ) 2,3-BPG, O 2 Hb, O 2 :. )
Y Hb (2,3-BPG 5 mm) COHb (50%) [ ] po 2 6 Fe(II) O 2 ) (NO) (CO) ( ). CO 220x O 2 ).
Y b Hb (2,3-BPG 5 mm) po 2 a COHb (50%) [ ] (CO) : a, Hb, b, O 2 Hb.
) (HbA1C): Val ). 7% :. (HbM):, (. ). Fe( ) Fe(III) O 2.
: O 2 HbA 7.4, 4mM 2,3-BPG, CO 2 CO. ) p 7.6, ) ph 7.2, ) 2,3-BPG, ) 8 mm 2,3-BPG, ) pco 2 40 torr, ) pco 40 torr ) HbF, Hb? ) HbA1C : - O 2 :
: O 2 1 1 HbA 7.4, 4mM 2,3-BPG, CO 2 CO. ) p 7.6, ) ph 7.2, ) 2,3-BPG, ) 8 mm 2,3-BPG, ) pco 2 40 torr, ) pco 40 torr ) HbF, Hb? ) HbA1C : - O 2 :
,.
) ) 16 ) 11 100 Mya 40 Mya 200 Mya 500 Mya 500, 800 Mya <1000 Mya
Fitch et al., PNAS 88, 7396-400 (1991)
:. ). )
(sickle cell anemia) HbS (see next), Glu(GAG)6 Val(GTG) ( S ),,,,, 1:500 African Americans C (Hemoglobin C disease) HbC Glu(GAG)6 Lys(AAG) ( C ),, SC (Hemoglobin SC disease) HbC/HbS (Methemoglobinemias) HbM Fe., NADH-HbM/cytb 5, ) HbM
(thalassemias) ) + ) (minor = ) 0 ) (major = Cooley anemia), + ) (,, Hb Heinz ( 4 ) disease) 0 ) (Hb Bart ( 4 ) disease, ),,, ( 1-2)
O 2 S? O 2 Hb E6V. 2,3-BPG. O 2 Hb. 1 V6-2 F85/L88 Hb HbS. Becklake et al. (1955), J. Clin. Invest. 34, 751-5; Milner (1974), Arch Intern. Med. 133, 565-72
(HbC, HbE, HbSC, ) HbS HbC HbE S S E6V (GTG): Hb! C C E6K (AAG): E E E26K (AAG): HbSC, HbSE, HbE/ -thalassemia, etc. : Hb, PCR RFLP (DdeI C TGAG) A vs S C DNA)
81
(2008) 217331 HbSC 54736 major Cooley) 22989 HbE/ 19128 HbS/ 11074 HbH (Heinz) ( 4 ) 9568 Hb Bart ( 0 0 ) ( 4 ) 5183 Willimans & Wetherall (2012) Cold Spring Harb Persp Med 2:a011692
: ;. (1:12, 1:6 ), (1:12 ),.. J.B.S. Haldane (1949) Hereditas 35, 267 A.C. Allison (1954) British Med J. 1, 290
S
S
I:,,. J.B.S. Haldane (1949) Hereditas 35, 267
II:,, J.B.S. Haldane (1949) Hereditas 35, 267
I:. HbS). )» J.B.S. Haldane (1949) Hereditas 35, 267
V:, Hb Plasmodium falciparum.,,, 2,3-BPG) : ) 2 ) ) Hb/HbS P. Gros, 2005
V:, Hb Plasmodium falciparum.,,, 2,3-BPG) G6PD G6PD (HbM) 2,3-BPG O 2 Hb/HbS P. Gros, 2005
ATP. )
)
:,. (Arg15-Ile16),,, )
:!
: ; Ser Ser Ser [F/L/V-] [K/R-] [A/G/V/I/L-]
: ;, [K/R-], [F/L/V-], [A/G/V/I/L-, ],, C-term. F/L/I]), ) -,,! )
: ; serpin serine protease, ), (serpins, serine protease inhibitors),. ). [. (next)]
: ) : K D 0.1 pm
: : ) :
1 ( ) 1, serpin 1 ) Lys-53 Glu 1 15%. (A1AD, Z), (, ). Met358 1 - ),.
; ; ); Stryer,.10
)
: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs310/en/ CDC/NHS, National Vital Statistics System (USA/2002) 40-50% )
CDC/NHS, National Vital Statistics System (USA/2002) 40-50% )
); 1. 2. 3.,
) : 1. ) 2. 3.
: 1 - ) ) 2 4 3
3
: 6, -A, -B
,, GHR- GPR- 23nm 23nm 23nm H/M 23nm 23nm 23nm
Lys-Gln
:» ; : IIa) ) (VIII, V, ), C Va VIIIa. (next).
Ca 2+...IEG-Arg- Thr...IEG-Arg- Ile Xa) 4 Arg-Gly
: : (warfarin) Ca 2+ Ca 2+ ), NMR 10 N- Ca 2+ ). Glu.
;. :.. (mast cells)
;. Tissue plasminogen activator (TPA) ) *,. )
Bohr 2,3-. Hb,
Τέλος Ενότητας
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
Σημειώματα
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ. http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1168.
Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Δ. Γαλάρης, Α. Πολίτου, Ε. Φριλίγγος, Θ. Φώτσης. «Βιοχημεία Ι. Ένζυμα και βιολογικές μεμβράνες». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1168.
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση Όχι Παράγωγα Έργα, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.