ลักษณะของโกลบินโครงสร้างหน้าที่และการเปลี่ยนแปลง - ชีววิทยา - 2026

globinเป็นโครงสร้างโปรตีนจัดให้อยู่ในรูปทรงกลมหรือทรงกลมจึงเป็นเหตุชื่อของมัน โครงสร้างนี้อยู่ในประเภทตติยภูมิและมีลักษณะที่ซับซ้อนเนื่องจากสายโซ่ของกรดอะมิโนจะพับเป็นสเฟียโรโปรตีน โซ่โกลบินมีหลายประเภทและถูกจัดประเภทเป็นอักษรกรีก ได้แก่ อัลฟาเบต้าเดลต้าแกมมาเอปไซลอนและซีตาเชนโกลบิน

กรดอะมิโนที่ประกอบเป็นโครงสร้างหลักของโปรตีนนั้นแตกต่างกันไปตามชนิดของมัน (มนุษย์หรือสัตว์) นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงภายในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันตามสถานะปัจจุบันของชีวิตของสิ่งมีชีวิต (ชีวิตตัวอ่อนชีวิตในครรภ์หรือชีวิตหลังคลอด)

โครงสร้างต่าง ๆ ที่มีโกลบินในองค์ประกอบ แหล่งที่มา: Wikipedia.com/BiancaDescals / ผู้อัปโหลดเดิมคือ ProteinBoxBot ในวิกิพีเดียภาษาอังกฤษ /Wikipedia.com

ข้อมูลทางพันธุกรรมสำหรับการสังเคราะห์โซ่โกลบินต่างๆมีอยู่ในโครโมโซมต่างๆ ตัวอย่างเช่นอัลฟาเชนโกลบินพบได้ในโครโมโซม 16 ในขณะที่ข้อมูลทางพันธุกรรมของเบต้าเดลต้าแกมมาและเอปไซลอนโกลบินอยู่ในโครโมโซม 11

ลักษณะเฉพาะ

โกลบินเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างที่สำคัญในร่างกายตัวอย่างเช่นเฮโมโกลบินและไมโอโกลบิน

ฮีโมโกลบินประกอบด้วยโซ่โกลบินสี่สาย (อัลฟา 1 และอัลฟา 2) และ (เบต้า 1 และเบต้า 2) โกลบินแต่ละอันมีรอยพับที่ปกป้องกลุ่มฮีม

ในทางกลับกันมีไมโอโกลบิน ซึ่งมีโครงสร้างที่ซับซ้อนน้อยกว่าฮีโมโกลบิน. สิ่งนี้นำเสนอพอลิเปปไทด์ทรงกลมของแถบเดียวที่เรียงกันเป็นลำดับที่สอง

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้เชื่อกันว่าสารเหล่านี้เป็นเพียงสารเดียวที่มีโกลบินในสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้น แต่ปัจจุบันมีอีกสองชนิดที่มีโกลบินอยู่ในรัฐธรรมนูญ ได้แก่ ไซโตโกลบินและนิวโรโกลบิน

Cytoglobin มีอยู่ในเนื้อเยื่อส่วนใหญ่และโดยเฉพาะอย่างยิ่งพบในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเช่นเดียวกับที่พบในเรตินา

ในทางกลับกัน neuroglobin มีความต้องการเนื้อเยื่อประสาทดังนั้นชื่อของมัน Neuroglobin พบได้ในเซลล์ประสาทของสมองที่อยู่ในระดับของเปลือกสมองเช่นเดียวกับในตำแหน่งอื่น ๆ เช่นฐานดอกไฮโปทาลามัสฮิปโปแคมปัสและซีรีเบลลัม

อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้เป็นสถานที่เดียวเนื่องจากอยู่นอกระบบประสาทสามารถพบได้ในเกาะเล็กเกาะน้อยของ Langerhans ของตับอ่อนและในเรตินา

โครงสร้าง

โซ่โกลบินมี 6 ประเภทที่แตกต่างกันซึ่งกำหนดโดยตัวอักษรของตัวอักษรกรีก ได้แก่ อัลฟา (α) เบต้า (β) แกมมา (γ) เดลต้า (δ) เอปไซลอน (ε) และซีตา (ζ) โซ่เหล่านี้เป็นของตระกูลโกลบิน แต่แตกต่างกันในจำนวนกรดอะมิโนที่มีอยู่

พอลิเปปไทด์เหล่านี้มีโครงสร้างหลักทุติยภูมิและตติยภูมิ กรดอะมิโนสายโซ่เดี่ยวแสดงถึงโครงสร้างหลัก เมื่อโซ่พันเป็นเกลียวหรือเกลียวพวกมันจะประกอบเป็นโครงสร้างรอง

ถ้าโครงสร้างนี้พับทับตัวเองหลาย ๆ ครั้งก็จะกลายเป็นโครงสร้างทรงกลมที่สอดคล้องกับโครงสร้างตติยภูมิ

ในทำนองเดียวกันพวกเขาสามารถได้รับรูปแบบควอเทอร์นารีก็ต่อเมื่อโมเลกุลหรือโซ่ 4 โกลบินรวมกันในรูปแบบตติยภูมิ

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในโครงสร้างที่ซับซ้อนของฮีโมโกลบิน อย่างไรก็ตามในไมโอโกลบินนั้นแตกต่างกัน ในกรณีนี้โกลบินจะปรากฏเป็นโมโนเมอร์นั่นคือมันมีโซ่เปปไทด์เดียวที่เรียงเป็นรอยพับทำให้เกิดเกลียว 8 ตัว (โครงสร้างรอง)

ทั้งฮีโมโกลบินและไมโอโกลบินมีกลุ่มฮีมอยู่ภายในโครงสร้างที่ซับซ้อน

เฮโมโกลบิน

ในโมเลกุล 2 อัลฟาโกลบินและ 2 โซ่เบต้านี้ผูกกัน นี่คือวิธีที่พวกเขาใช้ร่วมกันได้อย่างสมบูรณ์แบบเพื่อเป็นที่ตั้งของกลุ่มฮีมรวมถึงธาตุเหล็กที่อยู่ตรงกลาง

ระหว่างโครงสร้างเหล่านี้มีพันธะที่อ่อนแอและพันธะที่แข็งแกร่ง กรดอะมิโน 19 ชนิดมีส่วนร่วมในสหภาพที่อ่อนแอและการรวมกันเกิดขึ้นดังต่อไปนี้โซ่อัลฟา 1 เชื่อมต่อกับโซ่เบต้า 2 และโซ่อัลฟา 2 เชื่อมต่อกับโซ่เบต้า 1

ในขณะเดียวกันกรดอะมิโน 35 ชนิดมีส่วนร่วมในสหภาพที่แข็งแกร่งและโซ่ที่เข้าร่วมคือโซ่อัลฟา 1 เชื่อมต่อกับโซ่เบต้า 1 และโซ่อัลฟา 2 เชื่อมต่อกับโซ่เบต้า 2

ตำแหน่งของโซ่อัลฟ่า 1 และอัลฟ่า 2 เบต้า 1 และเบต้า 2 ในโครงสร้างของฮีโมโกลบิน ที่มา: ภาพแก้ไขของวิทยาลัย OpenStax (แปลเป็นภาษาสเปน)

myoglobin

กลุ่มโปรตีนทรงกลมยังมีอยู่ในไมโอโกลบิน แต่ในกรณีนี้มีสายโซ่เปปไทด์เดียวที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 153 ตัว การจัดเรียงเชิงพื้นที่เป็นเรื่องรองและมี 8 แอลฟาเฮริซ

โครงสร้างโปรตีนนี้วางกรดอะมิโนที่ไม่ชอบน้ำไว้ด้านในของโครงสร้างอย่างมีกลยุทธ์ในขณะที่กรดอะมิโนที่ชอบน้ำหรือขั้วจะอยู่ด้านนอก

การออกแบบนี้เหมาะอย่างยิ่งที่จะจัดวางกลุ่ม heme ไว้ด้านใน (ส่วนที่ไม่ชอบน้ำ) สิ่งนี้ยึดติดกับโปรตีนด้วยพันธะที่ไม่ใช่โควาเลนต์

Cytoglobin

ถูกค้นพบในปี 2544 และกล่าวกันว่าเป็นฮีโมโกลบินชนิดหนึ่ง แต่แตกต่างกันตรงที่เป็นเฮกซะโกลบินในขณะที่ฮีโมโกลบินและไมโอโกลบินเป็น pentacoordinated สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับตำแหน่งที่กรดอะมิโนฮิสทิดีนอยู่ใกล้กับกลุ่มฮีม

Neuroglobin

การค้นพบนี้เกิดขึ้นในปี 2000 Neuroglobin เป็นโมโนเมอร์ที่มีกรดอะมิโน 150 ชนิดดังนั้นจึงมีความคล้ายคลึงกับไมโอโกลบินมาก โครงสร้างของ neuroglobin มีความคล้ายคลึงกับ myoglobin และ hemoglobin 21% ถึง 25%

คุณสมบัติ

เนื่องจากไม่พบโกลบินเพียงอย่างเดียวในร่างกาย แต่เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างบางอย่างจึงกล่าวถึงหน้าที่ที่แต่ละคนทำตาม:

เฮโมโกลบิน

พบได้ในเม็ดเลือดแดง มีหน้าที่ในการแก้ไขและขนส่งออกซิเจนจากปอดไปยังเนื้อเยื่อ เช่นเดียวกับการทำให้ร่างกายของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์โดยทำในเส้นทางตรงกันข้าม

myoglobin

กลุ่มฮีมที่อยู่ในโกลบินมีหน้าที่เก็บโมเลกุลของออกซิเจนเพื่อให้ออกซิเจนไปเลี้ยงกล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อโครงร่าง

Cytoglobin

เชื่อกันว่าโปรตีนนี้สามารถมีอิทธิพลต่อการป้องกันภาวะ hypoxic และ oxidative stress ในเนื้อเยื่อ นอกจากนี้ยังคิดว่าสามารถนำออกซิเจนไปเลี้ยงสมองได้

Neuroglobin

Neuroglobin มีความสามารถในการจับออกซิเจน คาร์บอนมอนอกไซด์และไนตริกออกไซด์

อย่างไรก็ตามบทบาทของ neuroglobin ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่เชื่อว่าเกี่ยวข้องกับการควบคุมภาวะขาดออกซิเจนและภาวะสมองขาดเลือด โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันจะทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันระบบประสาท

เนื่องจาก neuroglobin มีโครงสร้างคล้ายกับฮีโมโกลบินและไมโอโกลบินจึงมีการคาดเดาว่ามันสามารถมีส่วนร่วมในการจัดหาออกซิเจนในระดับเซลล์ประสาท ยังเชื่อกันว่าสามารถกำจัดอนุมูลอิสระและไนโตรเจนที่ผลิตในห่วงโซ่ทางเดินหายใจ

ในความสัมพันธ์กับไนตริกออกไซด์มันเป็นความคิดว่ามันจะช่วยลดความมันเมื่อออกซิเจนเป็นปกติและผลิตในกระบวนการ hypoxic จาก NO 2

การปรับเปลี่ยน

โซ่โกลบินอัลฟาและเบต้าถูกเข้ารหัสโดยยีนต่าง ๆ ที่อยู่บนโครโมโซม 16 และ 11 ตามลำดับ

บุคคลที่มีฮีโมโกลบิน S (เซลล์รูปเคียวหรือโรคโลหิตจางชนิดเคียว) มีความบกพร่องในสายโซ่เบต้าโกลบิน ข้อบกพร่องประกอบด้วยการแทนที่ฐานไนโตรเจนที่ระดับของนิวคลีโอไทด์หมายเลข 20 ของยีนที่เกี่ยวข้องซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงของอะดีนีนสำหรับไทมีน

การกลายพันธุ์ในยีนβ ^sของโครโมโซม 11 สาเหตุที่แตกต่างกันเรียกว่า haplotypes globin: เซเนกัลแคเมอรูน, เบนิน, เป่าหรือรถและเอเชียหรืออาหรับอินเดีย

การทราบชนิดของ haplotype ที่ผู้ป่วยโรคโลหิตจางชนิดเคียวมีความสำคัญทางระบาดวิทยาเนื่องจากช่วยให้เราทราบการกระจายของเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน แต่ข้อมูลนี้ยังให้ข้อมูลที่สำคัญในการทราบการพยากรณ์โรค

ตัวอย่างเช่น Bantu haplotype เป็นที่ทราบกันดีว่ารุนแรงกว่าในขณะที่เซเนกัลและเอเชียจะรุนแรงกว่า

ความแตกต่างระหว่าง haplotype หนึ่งกับอีกอันคือปริมาณฮีโมโกลบิน F ที่มี เปอร์เซ็นต์ของฮีโมโกลบินเอฟและฮีโมโกลบินเอสที่ต่ำกว่าจะทำให้การพยากรณ์โรคดีขึ้น ยิ่งปริมาณฮีโมโกลบิน F ต่ำลงและฮีโมโกลบินเอสยิ่งสูงการพยากรณ์โรคก็จะยิ่งแย่ลง

การกลายพันธุ์เหล่านี้เป็นกรรมพันธุ์ autosomal พร้อมกับการกลายพันธุ์ของฮีโมโกลบิน S

อ้างอิง

1. globin Wikipedia สารานุกรมเสรี 19 ต.ค. 2561, 13:44 น. UTC. 11 ก.ค. 2019, 17:26 น., wikipedia.org
2. "Myoglobin." Wikipedia สารานุกรมเสรี 7 ก.ค. 2019 21:16 UTC. 11 ก.ค. 2019 20:42 น. wikipedia.org
3. Durán C, Morales O, Echeverri S, Isaza M. Haplotypes ของยีนเบต้าโกลบินในพาหะของฮีโมโกลบิน S ในโคลอมเบีย Biomédica 2012; 32: 103-111 มีจำหน่ายที่: scielo.org
4. Forrellat M, Hernández P. Neuroglobin: สมาชิกใหม่ของตระกูลโกลบิน Rev Cubana Hematol Inmunol Hemoter 2011; 27 (3): 291-296. มีจำหน่ายที่: scielo.sld
5. "Cytoglobin." Wikipedia สารานุกรมเสรี 1 ก.ย. 2560, 17:26 น. UTC. 12 ก.ค. 2019, 00:28 น. wikipedia.org