БЕЛКИ-ПЕРЕНОСЧИКИ (транспортные белки), участвуют в переносе
метаболитов, ионов и др. веществ по руслу крови, во внеклеточных тканевых жидкостях,
а также внутрь клеток через биол. мембраны. белки-переносчики-п., локализованные в биол.
жидкостях (см. табл.), участвуют в переносе веществ, плохо растворимых в воде -
жирных кислот, билирубина, некоторых стероидов. ионов Fe и Сu, а также О2
и СО2. Липопротеиныплазмы переносят липиды в виде белок-липидных
комплексов. Самые легкие липопротеины - хиломикроны, 98% которых составляют
нейтральные и кислые липиды и холестерин. Содержание белки-переносчики-п. в плазме крови
и др. биол. жидкостях колеблется от 1 -2 мг (транскортин) до 3500-4500
мг (альбумин) на 100 мл.
К мембранным белки-переносчики-п. относятся белки систем трансмембранного переноса
Сахаров, аминокислот и др. метаболитов. Эти белки интегрированы в составе
биол. мембран. Во мн. случаях мембранные белки-переносчики-п. образуют системы транспорта,
в которых отдельные ф-ции разделены между разными белками. Так, у бактерий
в систему транспорта аминокислот и некоторых углеводов входят по крайней
мере по два белка - один, выполняющий ф-ции рецепции субстрата (связывающий
белок), другой - осуществляющий собственно перенос (транслокацию) вещества
через мембрану. Для некоторых организмов, особенно для бактерий, характерно
присутствие неск. систем транспорта одного и того же вещества. Так, транспорт
глюкозы у Escherichia coli осуществляется не менее чем пятью разными системами.
Несколько особняком стоят липидпереносящие белки, которые обнаружены
как в мембранных структурах, так и в плазме крови. Они переносят лишь определенный
тип фосфолипидов и участвуют в построении биол. мембран.
К белки-переносчики-п. можно отнести также некоторые ферменты и ферментные системы. Так,
у бактерий моносахариды переносятся фосфоэнолпируват-зависимой системой,
включающей низкомол. белок - переносчик фосфатной группы с фосфоэнолпирувата
на сахар и два фермента, один из которых, повидимому, выполняет ф-ции транслокации
фосфорилированного сахара. Другой фермент ( глутамилтрансфераза)участвует в транспорте аминокислот в клетках животных. Предполагается,
что некоторые пептиды вовлечены в транспорт аминокислот через мембрану энтероцитов
(клетки эпителия кишечника). Хорошо изучена роль Na-K-зависимой аденозинтрифосфатазыв переносе протонов и Са-зависимой аденозинтрифосфатазы в транспорте
Са2+. Важную роль играют белки-переносчики-п., образующие ионные каналы в нервных
волокнах.
Большинство белки-переносчики-п. плазмы крови и некоторые мембранные- гликопротеины.
Для некоторых белки-переносчики-п. известна первичная структура, а для неск. представителей
(гемоглобин, преальбумин, арабинозосвязывающий белок) - пространственная.
Доказательство участия белки-переносчики-п. в транспорте у бактерий и дрожжей основаны
гл. обр. на изучении дефектных по транспорту мутантов. Кинетика транспорта
с участием белки-переносчики-п. характеризуется явлением насыщения. Константы комплексообразования
белки-переносчики-п. - субстрат обычно лежат в области 106 М-1,
для периплазматич. связывающих белков достигают 108 М-1.
Механизм комплексообразования известен для ограниченного числа белки-переносчики-п. наибелки-переносчики
полно изучено связывание О2гемоглобином. Полифункциональные
белки-переносчики-п. имеют неск. центров связывания для разл. транспортируемых веществ. Напр.,
в альбумине участки связывания жирных кислот, глутатиона, билирубина
и некоторых ионов расположены на разных субдоменах. Связывание арабинозы
арабинозосвязывающим белком происходит на границе двух доменов.
СВОЙСТВА БЕЛКОВ-ПЕРЕНОСЧИКОВ
Недостаточное содержание некоторых белки-переносчики-п. в организме -причина ряда заболеваний.
Известны многочисленные генетически обусловленные заболевания, связанные
с изменением структуры гемоглобина (напр., серповидная анемия). Понижение
уровня церулоплазмина при болезни Вильсона приводит к накоплению Си в мозге
и печени и нарушению работы этих органов.
Лит.: Никольский Н. Н., Трошнн А. С, Транспорт Сахаров через
клеточные мембраны. Л., 1973; Антонов В. К., Александров С. Л., "Биоорганическая
химия", 1977, т. 3, №5, с. 581-99; КотыкА., Яначек К., Мембранный транспорт,
пер. с англ., М., 1980. В.К.Антонов.