GLOBIN: CIRI, STRUKTUR, FUNGSI DAN PERUBAHAN - BIOLOGI - 2026

The globin adalah struktur protin secara disusun dalam bentuk sfera atau bulat, sekali gus menjadi itu namanya. Struktur ini adalah jenis tersier dan dicirikan sebagai kompleks, kerana rantai asid amino melipat untuk membentuk spheroprotein. Terdapat beberapa jenis rantai globin dan ini dikelaskan dalam huruf Yunani: alpha, beta, delta, gamma, epsilon, dan zeta chain globin.

Asid amino yang membentuk struktur utama protein berbeza mengikut spesies di mana mereka berasal (manusia atau haiwan). Terdapat juga variasi dalam spesies yang sama sesuai dengan keadaan kehidupan organisma semasa ini (kehidupan embrio, kehidupan janin atau kehidupan selepas kelahiran).

Struktur berbeza yang mengandungi globin dalam komposisi mereka. Sumber: Wikipedia.com/BiancaDescals / Pengunggah asal adalah ProteinBoxBot di Wikipedia Inggeris. /Wikipedia.com

Maklumat genetik untuk sintesis pelbagai rantai globin terkandung dalam pelbagai kromosom. Sebagai contoh, globin rantai alfa terdapat pada kromosom 16, sementara maklumat genetik untuk globin beta, delta, gamma, dan epsilon terdapat pada kromosom 11.

ciri

Globin adalah bahagian struktur penting dalam badan, contohnya yang paling relevan adalah: hemoglobin dan myoglobin.

Hemoglobin mengandungi empat rantai globin (alpha 1 dan alpha 2) dan (beta 1 dan beta 2). Setiap globin mempunyai lipatan di mana ia melindungi kumpulan heme.

Sebaliknya, terdapat myoglobin. Yang mempunyai struktur yang kurang kompleks daripada hemoglobin. Ini menunjukkan polipeptida globular jalur tunggal yang disusun sekunder.

Sehingga baru-baru ini dipercayai bahawa ini adalah satu-satunya bahan yang mengandungi globin pada makhluk yang lebih tinggi, tetapi hari ini dua lagi diketahui mempunyai globin dalam konstitusi mereka: sitoglobin dan neuroglobin.

Cytoglobin terdapat di kebanyakan tisu dan terutama terdapat pada tisu penghubung, dan juga terdapat di retina.

Pada gilirannya, neuroglobin mempunyai keutamaan untuk tisu saraf, oleh itu namanya. Neuroglobin telah dijumpai di sel saraf otak yang terletak pada tahap korteks serebrum, serta di lokasi lain seperti thalamus, hypothalamus, hippocampus dan cerebellum.

Namun, mereka bukan satu-satunya lokasi, kerana di luar sistem saraf ia dapat ditemukan di pulau Langerhans pankreas dan di retina.

Struktur

Terdapat 6 jenis rantai globin yang ditentukan oleh huruf abjad Yunani: alpha (α), beta (β), gamma (γ), delta (δ), epsilon (ε) dan zeta (ζ). Rantai ini tergolong dalam keluarga globin, tetapi mereka berbeza antara satu sama lain dalam jumlah asid amino yang dimiliki.

Polipeptida ini mempunyai struktur primer, sekunder dan tersier. Rantai tunggal asid amino mewakili struktur utama. Apabila rantai dililitkan ke dalam lingkaran atau heliks, mereka membentuk struktur sekunder.

Sekiranya struktur ini dilipat berulang kali, ia akan membentuk struktur globular yang sesuai dengan struktur tersier.

Begitu juga, mereka hanya dapat memperoleh bentuk kuarter apabila 4 molekul atau rantai globin digabungkan dalam bentuk tersier.

Ini adalah bagaimana ia berlaku pada struktur kompleks hemoglobin. Walau bagaimanapun, dalam myoglobin berbeza. Dalam kes ini, globin muncul sebagai monomer, iaitu, ia mempunyai rantai peptida tunggal yang disusun dalam lipatan, mewujudkan 8 heliks (struktur sekunder).

Hemoglobin dan myoglobin mempunyai kumpulan heme dalam struktur kompleks mereka.

Hemoglobin

Dalam molekul ini 2 rantai alpha globin dan 2 rantai beta mengikat. Ini adalah bagaimana mereka digabungkan dengan sempurna untuk menempatkan kumpulan heme, ditambah besi, di tengahnya.

Di antara struktur ini terdapat ikatan yang lemah dan ikatan yang kuat. 19 asid amino mengambil bahagian dalam kesatuan yang lemah dan penyatuan berlaku seperti berikut: rantai alpha 1 bergabung dengan rantai beta 2 dan rantai alpha 2 bergabung dengan rantai beta 1.

Sementara itu, 35 asid amino mengambil bahagian dalam kesatuan kuat dan rantai yang bergabung adalah: rantai alpha 1 bergabung dengan rantai beta 1 dan rantai alpha 2 bergabung dengan rantai beta 2.

Lokasi rantai alpha 1 dan alpha 2, beta 1 dan beta 2 dalam struktur hemoglobin. Sumber: Gambar diedit OpenStax College (diterjemahkan ke dalam bahasa Sepanyol)

Myoglobin

Kumpulan protein globular juga terdapat dalam myoglobin, tetapi dalam kes ini terdapat rantai peptida tunggal yang terdiri daripada 153 asid amino. Susunan ruangnya sekunder dan mempunyai 8 heliks alfa.

Struktur protein ini secara strategik meletakkan asid amino hidrofobik ke bahagian dalam struktur, sementara asid amino hidrofilik atau polar menghala ke luar.

Reka bentuk ini sangat sesuai untuk menempatkan kumpulan heme di dalamnya (bahagian hidrofobik). Ini dilekatkan pada protein oleh ikatan bukan kovalen.

Cytoglobin

Ia ditemui pada tahun 2001 dan dikatakan sebagai jenis hemoglobin, tetapi berbeza kerana ia adalah heksacoordinat, sementara hemoglobin dan myoglobin adalah pentacoordinat. Ini berkaitan dengan kedudukan bahawa histidin asid amino mendekati kumpulan heme.

Neuroglobin

Penemuannya dibuat pada tahun 2000. Neuroglobin adalah monomer yang mempunyai 150 asid amino, oleh itu ia sangat serupa dengan myoglobin. Struktur neuroglobin adalah 21% hingga 25% serupa dengan myoglobin dan hemoglobin.

ciri-ciri

Kerana globin tidak terdapat sendiri di dalam tubuh, tetapi sebagai sebahagian dari struktur tertentu, fungsi yang masing-masing memenuhi itu disebutkan:

Hemoglobin

Ia dijumpai di dalam eritrosit. Ia bertanggungjawab untuk memperbaiki dan mengangkut oksigen dari paru-paru ke tisu. Serta membersihkan badan karbon dioksida, melakukan jalan yang bertentangan.

Myoglobin

Kumpulan heme yang terletak di globin mempunyai fungsi menyimpan molekul oksigen untuk mengoksigenkan otot jantung dan otot rangka.

Cytoglobin

Protein ini dipercayai dapat mempengaruhi perlindungan keadaan tekanan hipoksia dan oksidatif pada tisu. Ia juga berpendapat bahawa ia dapat membawa oksigen arteri ke otak.

Neuroglobin

Neuroglobin dianggap mempunyai keupayaan untuk mengikat oksigen, karbon monoksida, dan nitrik oksida.

Walau bagaimanapun, peranan neuroglobin belum diketahui dengan pasti, tetapi dipercayai berkaitan dengan pengaturan hipoksia dan iskemia serebrum. Terutama ia akan bertindak sebagai pelindung saraf.

Kerana neuroglobin mempunyai struktur yang serupa dengan hemoglobin dan myoglobin, maka spekulasi bahawa ia dapat berpartisipasi dalam penyediaan oksigen pada tahap neuron. Ia juga dipercayai dapat menghilangkan radikal bebas dan nitrogen yang dihasilkan dalam rantai pernafasan.

Berkaitan dengan oksida nitrat, dianggap bahawa ia menghilangkannya ketika oksigen normal dan menghasilkannya dalam proses hipoksia dari NO ₂ .

Perubahan

Rantai alpha dan beta globin dikodkan oleh gen berbeza yang masing-masing terletak pada kromosom 16 dan 11.

Individu dengan hemoglobin S (sel sabit atau anemia sel sabit) mengalami kecacatan pada rantai beta globin. Kecacatan terdiri daripada penggantian asas nitrogen pada tahap nukleotida nombor 20 gen yang terlibat, di mana terdapat perubahan adenin untuk timin.

Mutasi dalam gen β yang ^s kromosom 11 punca haplotaip berbeza dipanggil globin: Senegal, Cameroon, Benin, Bantu atau CAR dan Asia atau Arab-India.

Mengetahui jenis haplotype yang terdapat pada pesakit dengan anemia sel sabit adalah penting secara epidemiologi, kerana ini memungkinkan kita mengetahui taburan haplotip yang berbeza, tetapi maklumat ini juga memberikan data penting untuk mengetahui prognosis penyakit ini.

Contohnya: haplotaip Bantu diketahui lebih parah, sementara jenis Senegal dan Asia lebih ringan.

Perbezaan antara satu haplotaip dan yang lain terletak pada jumlah hemoglobin F yang mereka ada. Semakin tinggi peratusan hemoglobin F dan hemoglobin S yang lebih rendah, semakin baik prognosisnya. Semakin rendah jumlah hemoglobin F dan semakin tinggi hemoglobin S, semakin teruk prognosisnya.

Mutasi ini diwarisi autosomal bersama dengan mutasi hemoglobin S.

Rujukan

1. Globin. Wikipedia, Ensiklopedia Percuma. 19 Okt 2018, 13:44 UTC. 11 Jul 2019, 17:26, wikipedia.org
2. "Myoglobin." Wikipedia, Ensiklopedia Percuma. 7 Jul 2019, 21:16 UTC. 11 Jul 2019, 20:42, wikipedia.org
3. Durán C, Morales O, Echeverri S, Isaza M. Haplotip gen beta globin dalam pembawa hemoglobin S di Colombia. Biomédica 2012; 32: 103-111. Terdapat di: scielo.org
4. Forrellat M, Hernández P. Neuroglobin: ahli baru keluarga globin. Rev Cubana Hematol Inmunol Hemoter 2011; 27 (3): 291-296. Terdapat di: scielo.sld
5. "Cytoglobin." Wikipedia, Ensiklopedia Percuma. 1 Sep 2017, 17:26 UTC. 12 Jul 2019, 00:28 wikipedia.org