Hemoglobin Flashcards
Var finns myoglobin?
Skelettmuskelceller, där de utgör syrelager.
Beskriv myoglobinets struktur.
Globulärt protein som består av åtta alfahelixar. Myoglobinet har en prostetisk grupp som kallas hem. Hem består av en porfyrinring med en Fe-molekyl i mitten. Fe-molekylen har sex bindningsmöjligheter - fyra förankrar den till porfyrinringen, den femte binder kovalent till det proximala histidin F8, och den sjätte till O2. O2 i sin tur har det distala histidin E7 nära, som påverkar järnatomen så att den sitter vinklad och därmed blir bindningen svagare än om den vore rak. Histidin E7 kan också binda väte till sin sidokedja, som i sin tur kan binda till syret och stabilisera.
Hur fungerar kolmonoxidförgiftning?
Kolmonoxid binder 120 ggr starkare till hem än syre, vilket leder till att vi får syrebrist.
Beskriv hemoglobinets kvartärstruktur.
4 subenheter - varje subenhet innehåller en hemgrupp. I adult Hb finns två alfa- och två betasubenheter.
Hur binder hemoglobinets subenheter till varandra?
Subenheterna binder till varandra via jonbindningar och vätebindningar.
Varför har hemoglobin lägre affinitet till syre än myoglobin?
P.g.a. allostera interaktioner, som gör att syret lättare avges.
Beskriv hemoglobin i T-form respektive R-form.
T-form - tense, deoxyhemoglobin. Mindre kompakt, fler jonbindningar.
R-form - relaxed, oxyhemoglobin, hemoglobin som har syre inbundet. Mer kompakt, färre jonbindningar. När syre binder in blir järnet mindre och förflyttas 0,4Å uppåt in i planet. Järnet drar också med sig det distala histidin E7, vilket ger konformationsändring. På grund av denna konformationsändring blir jonbindningarna färre, proteinet blir mer relaxed, och det blir lättare för syre att binda in (denna allostera interaktion sker i lungorna).
Var sker kooperativ syre-bindning?
Lungorna
Hur fungerar pH-effekten?
Sker i periferin, i musklerna. Sjunkade pH = ökad koncentration av vätejoner. Väte adderas till sidokedjorna på vissa ytliga histidiner (alltså INTE distala eller proximala histidinet). Detta möjliggör jonbindningar mellan sidokedjorna, vilket gör att deoxyhemoglobinformen förstärks och hemoglobinet avger syre.
Hur fungerar CO2-effekten?
CO2 kommer från vävnader in till kapillärerna, där det reagerar med vatten och bildar bikarbonatjoner och vätejoner. Vätejonerna förstärker pH-effekten. Bikarbonatjonerna är vattenlösliga och transporteras i plasman till lungorna, där det återblir CO2 och andas ut. Det är dock bara 50% av CO2 som transporteras i bikarbonatjonform. Resterande 50% transporteras genom att det binder till hemoglobinsubenheternas N-terminala aa och bildar karbamatjoner och vätejoner. Karbamatjonerna är starkt negativt laddade. Jonbindningar uppstår, deoxyhemoglobinformen förstärks.
Hur fungerar BPG-effekten?
BPG är starkt negativ och binder till histidin och lysin i hålrummet som finns i HbA när det är i T-form/deoxyhemoglobinform. På så vis förhindrar BPG återbindning av avsläppt syre. I HbF är histidin143 utbytt mot serin, vilket gör att BPG inte binder lika starkt till HbF som till HbA. Detta ger en högre affinitet för syre hos fostret än hos modern, vilket möjliggör fostrets upptag av syre från modern.
Hur skiljer sig HbF från HbA?
Alfasubenheterna bildas tidigt hos fostret, men syntesen av betasubenheterna drar i gång ordentligt först efter födseln. Istället har fostret epsilonsubenheter (ca -9-(-6) mån) och gammasubenheter. Dessa liknar betasubenheterna men har högre affinitet för syre, eftersom de har lägre affinitet för BPG.
Vad beror sickle cell anemia på och vad är sjukdomens konsekvenser?
Glu6 i betakedjorna är utbytt mot Val. Dessa är exponerade på ytan (främst vid lågt syretryck) och ger en s.k. hydrofob fläck. När två muterade hemoglobinmolekyler möter varandra aggregerar de och stråk av proteiner bildas, vilka gör de röda blodkropparna stela. Somliga celler får månskäreform och kan inte passera genom kappillärerna. De skarpa stråken bidrar också till att erytrocyterna spricker och sätter igen blodkärlen, vilket leder till multiorgansvikt.
