Отличительные особенности строения углеводсодержащих белков

Как видно из таблицы 1, для собственно гликопротеинов характерно низкое содержание углеводов 15-20 %, которые присоединены к амидному азоту аспарагина N-гликозидной связью, либо к гидроксигруппе остатка серина, реже треонина, гидроксилизина. В глициде отсутствует регулярность в чередовании моносахаридов, регистрируются манноза, галактоза, глюкоза, их аминопроизводные, N-ацетилнейраминовая кислота. Разнообразие гликановых фрагментов используется при построении мембранных рецепторов (рис. 15), для обеспечения взаимодействия антиген-антитело, специфичных контактов клеток между собой, а также в защите ферментов от протеолиза. Почти все внеклеточные белки, включая глобулины (см. 4.1.1.) крови, относятся к гликопротеинам. К ним же принадлежат некоторые гормоны (тиреотропный, гонадотропные) являются гликоконъюгатами. К типичным представителям данного класса белков относятся все антитела (иммуноглобулины), интерфероны, факторы системы комплемента, групп крови и др. Первые — синтезируются в плазмоцитах, обезвреживают антигены любой химической природы. Различают пять классов иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA, IgD и IgE. Интерфероны (α, β, γ) — гликопротеины, образующиеся в клетке в ответ на внедрение вирусов и ингибирующие их размножение.

Другая группа гликоконъюгатов – протеогликаны – характеризуется наличием крупных полисахаридов (рис. 16), в состав которых входят гликозаминогликаны (ГАГ): гиалуроновая кислота, хондроитин-сульфаты, кератансульфаты, дерматансульфаты и гепарансульфаты. Углеводные фрагменты усиливают гидрофильные свойства белков за счёт большого количества гидроксильных групп и кислотных группировок. Соотношение компонентов: протеина - 10-15%, а углеводов - 90-95%. Цепи последних недостаточно гибкие и стремятся принять конформацию очень рыхлого случайного клубка, занимая огромный объём. Будучи гидрофильными, они притягивают много воды и даже в низких концентрациях образуют гидратированные гели. Подобная способность создаёт во внеклеточном пространстве тургор. Протеогликаны хрящевого матрикса содержат гиалуроновую кислоту, образующую студенистый гель, выполняющий роль амортизатора в хрящах и суставных поверхностях. Входя в межклеточное вещество соединительной ткани она регулирует её проницаемость.

Липопротеины – сложные белки, простетическая группа в которых – липиды: нейтральные жиры (ТАГ), эфиры холестерола, фосфолипиды (ФЛ). Между компонентами возникают гидрофобные взаимодействия, реже ионная или эфирная связи.

Все липопротеины имеют сходное строение (рис 17).

Внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля – ядро, содержащее неполярные (гидрофобные) липиды: ТАГ и эфиры холестерола. Снаружи оно окружено однослойной мембраной, образованной ФЛ, белком и НЭХС. Белковый компонент получил название аполипопротеин(ы), некоторые из них прочно связаны со всеми фрагментами и не могут быть отделены от целой мицеллы, а другие способны переходить от одного липопротеина к другому. Их белки выполняют несколько функций: формируют структуру частицы, взаимодействуют с рецепторами на поверхности плазмоллем, определяя, каким тканям она необходима, служат ферментами или их активаторами.

Плотность белка выше плотности липидов, поэтому, чем меньше доля апопротеина в частице, тем она тяжелее. По соотношению входящих в частицу компонентов различают несколько классов липопротеинов: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины промежуточной плотности (ЛППП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

Каждый из типов ЛП образуется в разных тканях и транспортирует определённые липиды. Благодаря наличию отрицательного заряда на поверхности ЛП хорошо растворимы в крови. Мицеллы небольших размеров способны легко проникать через стенки сосудов, а некоторым (ХМ) это делать трудно из-за больших размеров, поэтому они сначала попадают в лимфатические сосуды, затем через главный грудной проток вливаются в систему полых вен, правое предсердие, малый круг кровообращения и только потом оказываются в аорте и артериях, доставляющих их к органам.

Характеристика ЛП частиц представлена в таблице 2.

Таблица 2.