главная > справочник > химическая энциклопедия:

БЕЛКИ-ПЕРЕНОСЧИКИ

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. Липопротеины плазмы 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 О₂ гемоглобином. 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.