Emoglobina E Mioglobina Flashcards
Descrivi la struttura della emoglobina
Formata da 4 subunità: 2 Alfa e due Beta (tetramero). Alfa1-Beta1 formano il primo protomero, Alfa2-Beta2 formano il secondo protomero (dimero).
Contiene 4 gruppi eme (uno per subunità) di natura porfirinica al cui centro si trova un atomo di Fe ossidato +2
Dimmi 4 Differenze ed 1 somiglianza tra emoboglona e mioglobina
Hanno scarsa omologia di sequenza (circa 30 amminoacidi)
L’emoglobina ha struttura quaternaria, la mioglobina ha struttura terziaria
L’emoglobina è una proteina allosterica, la mioglobina no
L’emoglobina ha una curva sigmoidale, la mioglobina ha una curva iperbolica
Contengono entrambe l’80% di Alfa-elica. 7 nelle catene Alfa e 8 nelle catene B della Hb. Nella Mb invece 8
Dimmi 4 cose sull’emoglobina
È una proteina globulare
La sua quantità nei globuli rossi dipende dalla attività di sintesi proteica che ha preceduto il differenziamento dell’ematoblasto in globulo rosso
È una proteina allosterica con fattore omotropico positivo (ossigeno) e fattori eterotropici negativi (CO2, 1,3-bifosfoglicerato, ioni H+)
È saturata al 97% a livello polmonare e rilascia il 37% di O2 nei tessuti periferici
Cosa significa proteina allosterica?
Significa che si lega al suo ligando in modo cooperativo positivo, ossia tale legame modifica la conformazione strutturale degli altri siti rendendoli più affini (se l’effettore é positivo) o meno affini (se l’effettore è negativo). Questo se l’interazione è omotropica. Se l’interazione è eterotopica allora il ligando non corrisponde all’effettore allosterico
Questa caratteristica è rappresentata da una curva sigmoidale.
Non vale perciò la definizione di Teta in funzione della concentr. [ligando]
Cosa succede se l’emoglobina viene ossidata?
Si forma un composto ternario: Metaemoglobina a causa della reazione della molecola con l’acqua.
Questo è formato da due molecole di emoglobina unite dall’Ossigeno.
Esiste un enzima capace di ridurlo: Metaemoglobina riduttasi ma ha bassa efficienza.
La formazione di questo composto è evitata dall’alloggiamento del gruppo eme in una tasca ideofobica
Descrivi la struttura del gruppo eme
È legato covalentemente alla sequenza primaria e appartiene alla classe delle cromoproteine, ossia delle molecole proteiche di natura porfirinica.
Ha una porzione organica e una inorganica. La prima (chiamata nel complesso protoporfirina 9) è formata da 4 anelli pirrolici con ciascuno un atomo di N che forma un legame di coordinazione con la parte inorganica costituita da un atomo di Fe ossidato+2. In tutto il gruppo eme ha 2 gruppi vinilici, 4 gruppi metilici e due propionici. La carica positiva degli atomi di N è ugualmente suddivisa grazie al fenomeno di risonanza che rende l’anello planare.
Il gruppo eme forma quindi 4 legami con N, uno con O2 e uno con un residuo di istidina prossimale F8 perpendicolare al piano
Il gruppo eme ha proprietà spettroscopiche ossia assorbe luce visibile grazie al suo sistema di elettroni π delocalizzati
Spiega il ruolo dei residui di istidina nella tasca idrofobica
Il gruppo eme presenta un primo legame con un azoto della His detta prossimale (F8) legata alla Alfa-elica F della subunità.
Questo residuo modifica la conformazione strutturale dell’intera proteina poiché viene trascinato dall’anello protoporfirinico quando questo si lega all’ossigeno.
Il gruppo eme presenta un secondo legame con un residuo di istina prossimale (E7) legato all’Alfa elica E della subunità. Questo residuo modula la reattività del gruppo eme. Infatti si lega tramite legame a H all’atomo di ossigeno di O2 che non è impegnato nel legame dativo col Fe e limita la formazione della Metaemoglobina e il legame con il CO.
Esprimi i 2 modelli alla base della cooperativitá del legame dell’ossigeno
Modulo concertato: le subunità dell’Hb si trovano nello stato R o nello stato T a seconda del legame con l’ossigeno e cambiano la loro conformazione in risposta a questo
Modello sequenziale: presuppone l’esistenza di stato conformazionali intermedi tra lo stato T e lo stato E che derivano dalla presenza di subunità nell’uno o nell’altro stato nello stesso momento
Cosa comporta la transizione dallo stato T allo stato R?
Comporta la rottura dei ponti salini tra le interfacce delle subunità e in particolare:
Nella subunità Beta c’è un C-terminale chiamato HC3 che presenta una istidina che col suo COOH forma un ponte salino con la catena laterale della lisina della subunità Alfa
Un secondo ponte salino all’interno della subunità Beta stessa.
Un terzo ponte salino tra estremità carbossi-terminale ed estremità ammino-terminale della stessa subunità Alfa
Quindi due ponti x 2 = 4 in tot
Descrivi la struttura della Mioglobina
È formata da 150 residui amminoacidici. Per l’80% da alfa-eliche in particolare 8 (a, b, c,…h) e 7 segmenti random-coil comprese le estremità ammino e carbossiterminale.
La struttura terziaria corrisponde a quella tridimensionale poiché in ha struttura quaternaria avendo una sola subunità con un solo gruppo eme
Cosa rappresenta Teta nella Mioglobina?
Teta = siti proteici occupati dal ligando/ siti proteici totali ed indica il grado di saturazione di una proteina al variare della concentrazione del ligando.
Può essere calcolato come [L] / [L] + kd
Descrivi come varia Teta in base alla concentrazione del Ligando
Se [L] è molto maggiore rispetto alla kd, allora Teta potrebbe essere arrotondato ad 1: siti occupati≈siti tot
Se [L] è molto minore rispetto alla kd, allora Teta potrebbe essere arrotondato a 0: siti occupati = 0
Se [L] è uguale a kd, allora Teta = 0,5. Perciò i siti occupati sono la metà dei siti totali. Questo parametro è definito [L]50 e misura la affinità di un ligando per una proteina
Cos’è il parametro [L]50 e come si trova?
[L]50 è il parametro di affinità di una proteina per il ligando. Se ha un valore molto alto allora significa che è necessario [L] molto alta per saturare 1/2 dei siti totali —> bassa affinità
Se ha un valore molto basso allora significa che è necessario [L] molto basso per saturare 1/2 dei siti totoali —> alta affinità
Come può essere rielaborato Teta nella Mioglobina considerando la pressione?
Teta = pressione ossigeno/ pressione Ossigeno + p50
Può essere rielaborata in questo modo perché misurare la concentrazione di ossigeno in fase acquosa può essere particolarmente difficile perciò possiamo calcolare la pressione che l’ossigeno esercita su una soluzione quando è in equilibrio con essa affinché i siti saturati siano 1/2 dei siti totali
Nel caso della mioglobina è 0,26 kPa
Come varia la saturazione della Mioglobina tra tessuto periferico e tessuto polmonare?
Nel tessuto polmonare vi è una concentrazione di circa 130 mM che induce sempre la saturazione della Mb
Allo stesso modo a livello periferico in un tessuto A RIPOSO, con concentrazione pari a 50 mM, la Mb è comunque ossigenata
Questo significa che ha una altissima affinità con l’ossigeno
