Məzmuna keç

Mioqlobin

Vikipediya, azad ensiklopediya
Mioqlobin
Məlumatlar
Simvollar MB; Mb
CAS 9047-18-1
Entrez Gene 4151
HGNC 6915
OMIM 160000
PDB 1MBO , 1A6M
RefSeq
NP_005359%20(protein) NM_005368 (mRNA)
NP_005359 (protein)
UniProt P02144
Digər məlumatlar
Lokus 22 xr. , 22q12.3
Vikianbarın loqosu Vikianbarda əlaqəli mediafayllar

Mioqlobin (simvolu: Mb və ya MB) — əksər onurğalıların, o cümlədən insanın ürək və skelet əzələ toxumalarında rast gəlinən, dəmir və oksigen bağlayan kiçik, qlobulyar zülal.[1] O, qanda oksigeni daşıyan hemoqlobin ilə qohumdur və əzələ hüceyrələrində (miosidlər) oksigenin ehtiyatda saxlanması və hüceyrədaxili daşınmasında mühüm rol oynayır.[2] Əzələ zədələnməsi zamanı qana keçdiyi üçün bəzi xəstəliklərin diaqnostikasında biomarker kimi də istifadə olunur.[3]

Etimologiya

[redaktə | vikimətni redaktə et]

"Mioqlobin" adı üç hissədən ibarətdir: qədim yunanca "μῦς" (mys) - "əzələ", latınca "globus" - "kürə" (zülalın qlobulyar formasına işarə) və zülallara xas olan "-in" şəkilçisi.[4]

Quruluşu

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Mioqlobin nisbətən kiçik, tək polipeptid zəncirindən ibarət qlobulyar zülaldır. İnsan mioqlobini adətən 153-154 amin turşusu qalığından təşkil olunmuşdur (prekursor zülal 154 amin turşusundan ibarətdir, N-terminal metionin və ya siqnal peptid çıxarıldıqdan sonra yetkin zülal 153 amin turşusu qalığına malikdir) və molekulyar kütləsi təxminən 16.7 kDa-dur.[5] Onun strukturu əsasən səkkiz alfa-spiraldan (A-H heliksləri adlanır) ibarətdir.[6] Bu spirallar bir-birinə bağlanaraq zülalın üçölçülü qlobulyar formasını yaradır.

Mioqlobinin funksional aktivliyi üçün əsas komponent onun prostatik qrupu olan hemdir. Hem, mərkəzində dəmir (Fe) atomu saxlayan porfirin halqasından (protoporfirin IX) ibarət kompleks bir üzvi molekuldur.[7] Hem, mioqlobin zülalının içində, əsasən hidrofob amin turşusu qalıqları ilə əhatələnmiş xüsusi bir "cibdə" yerləşir. Bu hidrofob mühit hem qrupunu qoruyur və dəmirin oksigenlə geri dönən (əksinə) şəkildə bağlanmasını təmin edir. Hemdəki dəmir atomu (Fe²⁺ vəziyyətində, ferro-dəmir) altı koordinasion əlaqə yaratmaq qabiliyyətinə malikdir: dörd əlaqə porfirin halqasının azot atomları ilə, beşinci əlaqə zülal zəncirindəki proksimal histidin qalığı (His93 və ya HisF8) ilə, altıncı əlaqə yeri isə oksigen molekulunun (O₂) bağlanması üçün boş qalır.[1] Oksigen bağlandıqda, dəmir atomu hem müstəvisinə doğru bir qədər yerini dəyişir. Distal histidin qalığı (His64 və ya HisE7) isə oksigenin bağlanmasına kömək edir və dəmirin oksidləşərək Fe³⁺ (ferri-dəmir, metmioqlobin) vəziyyətinə keçməsinin qarşısını alır.[8]

Mioqlobin monomerik zülaldır, yəni yalnız bir polipeptid zəncirindən və bir hem qrupundan ibarətdir. Bu, onu dörd alt vahiddən təşkil olunmuş tetramerik hemoqlobindən fərqləndirir.

Funksiyası

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Mioqlobinin əzələ hüceyrələrində bir neçə vacib funksiyası vardır:

1. Oksigen Ehtiyatı (Saxlanması): Mioqlobinin əsas və ən çox tanınan funksiyası əzələlərdə oksigeni ehtiyatda saxlamaqdır. Əzələlər istirahət vəziyyətində və ya orta aktivlikdə olduqda, qandan gələn oksigen mioqlobin molekulları ilə bağlanır. Əzələlərin intensiv işləməsi zamanı, xüsusilə hipoksiya (oksigen çatışmazlığı) şəraitində, hüceyrədaxili oksigen səviyyəsi (parsial təzyiqi) aşağı düşdükdə, mioqlobin saxladığı oksigeni buraxır və onu mitoxondrilərin istifadəsi üçün təmin edir.[1] Bu, xüsusilə qısa müddətli, lakin intensiv əzələ fəaliyyəti və ya dalğıc məməlilər kimi uzun müddət nəfəsini saxlayan heyvanlar üçün vacibdir.
2. Oksigen Diffuziyasının Asanlaşdırılması: Mioqlobin həmçinin oksigenin əzələ hüceyrəsi membranından (sarkolemma) mitoxondrilərə qədər diffuziyasını asanlaşdırır.[2] Oksigenin suda həllolma qabiliyyəti aşağı olduğundan, mioqlobin oksigeni bağlayaraq onun sitoplazma daxilində daha sürətli hərəkət etməsinə kömək edir.
3. Azot Oksidinin (NO) Təmizlənməsi: Bəzi tədqiqatlar mioqlobinin hüceyrədaxili azot oksidi (NO) səviyyələrini tənzimləməkdə də rol oynadığını göstərir. Mioqlobin NO ilə reaksiyaya girərək onu zərərsizləşdirə bilər, bu da mitoxondrial tənəffüsü qoruyur.[9]

Mioqlobinin oksigenə olan affinliyi (bağlanma qabiliyyəti) hemoqlobinə nisbətən daha yüksəkdir. Bu, qanda oksigenin parsial təzyiqi yüksək olduqda mioqlobinin oksigenlə tam doymasını, lakin əzələ toxumasında oksigen təzyiqi kəskin şəkildə aşağı düşdükdə (məsələn, intensiv məşq zamanı) onu asanlıqla buraxmasını təmin edir. Mioqlobinin oksigenlə doyma əyrisi hiperbolik formadadır, hemoqlobinin S-şəkilli (siqmoidal) əyrisindən fərqli olaraq. Bu fərq hemoqlobinin kooperativ bağlanma xüsusiyyətindən (bir oksigen molekulunun bağlanması digərlərinin bağlanmasını asanlaşdırır) irəli gəlir ki, bu da mioqlobin üçün xarakterik deyil.[10]

Genetikası

[redaktə | vikimətni redaktə et]

İnsanlarda mioqlobini kodlayan gen MB geni adlanır və 22-ci xromosomun uzun qolunda (22q12.3 lokusunda) yerləşir.[11] Bu gen 3 ekzon və 2 introndan ibarətdir. MB genindəki mutasiyalar nadir hallarda mioqlobin funksiyasının pozulmasına və ya əzələ xəstəliklərinə səbəb ola bilər.

Klinik əhəmiyyəti

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Mioqlobin normalda yalnız ürək və skelet əzələsi hüceyrələrində bulunur. Bu əzələlərin zədələnməsi (məsələn, miokard infarktı (ürək tutması), ağır travma, işemiya, rabdomioliz) nəticəsində mioqlobin hüceyrələrdən qan dövranına və sidiyə sızır.

  • Kardio Biomarker: Qanda mioqlobin səviyyəsinin yüksəlməsi əzələ zədələnməsinin, xüsusilə də kəskin miokard infarktının erkən göstəricilərindən biri ola bilər. Mioqlobin infarktdan sonra qanda səviyyəsi artan ilk zülallardan biridir (adətən 1-3 saat ərzində).[3] Lakin mioqlobin ürək əzələsinə spesifik deyil, yəni skelet əzələlərinin zədələnməsi zamanı da arta bilər. Bu səbəbdən, diaqnozu təsdiqləmək üçün daha spesifik kardio biomarkerlər (məsələn, troponin) ilə birlikdə istifadə olunur.[12]
  • Rabdomioliz və Mioqlobinuriya: Rabdomioliz, skelet əzələlərinin kütləvi şəkildə zədələnməsi və parçalanması ilə xarakterizə olunan bir vəziyyətdir. Bu zaman çox miqdarda mioqlobin qana və sonra sidiyə keçir (mioqlobinuriya).[13] Mioqlobin böyrəklər üçün toksikdir və böyrək borucuqlarında çökərək kəskin böyrək zədələnməsinə səbəb ola bilər.[14] Rabdomiolizin səbəbləri arasında ağır əzələ travması, yanıqlar, həddindən artıq fiziki gərginlik, bəzi dərmanlar və toksinlər, infeksiyalar və genetik əzələ xəstəlikləri ola bilər.

Tarixi

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Mioqlobin, strukturu üçölçülü səviyyədə tam müəyyən edilən ilk zülaldır. 1958-ci ildə Con Kendrü və həmkarları rentgen kristalloqrafiyası metodundan istifadə edərək kaşalot mioqlobininin atom səviyyəsində quruluşunu təsvir etmişlər.[6] Bu kəşf struktur biologiyası sahəsində bir inqilab idi və Con Kendrü bu işinə görə 1962-ci ildə Maks Peruts ilə birlikdə (hemoqlobinin strukturunu müəyyən etdiyi üçün) Kimya üzrə Nobel mükafatına layiq görülmüşdür.[15]

Heyvanlarda Mioqlobin

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Mioqlobin müxtəlif heyvanlarda fərqli konsentrasiyalarda bulunur. Xüsusilə dərinə dalan və uzun müddət su altında qalan məməlilərdə (məsələn, kaşalotlar, suitilər, delfinlər) əzələlərdə mioqlobinin miqdarı çox yüksəkdir.[16] Bu, onlara su altında olarkən lazım olan oksigeni əzələlərində ehtiyatda saxlamağa imkan verir.

Mioqlobin həmçinin ətin rəngini müəyyən edən əsas piqmentdir. Mioqlobinin oksidləşmə vəziyyəti (dəmirin valentliyi və bağlı olan molekul) ətin rəngini dəyişir:

  • Oksimioqlobin (O₂ bağlı, Fe²⁺): Açıq qırmızı (təzə ət)
  • Deoksimioqlobin (O₂ yoxdur, Fe²⁺): Tünd bənövşəyi-qırmızı (vakuumda qablaşdırılmış ət)
  • Metmioqlobin (Fe³⁺): Qəhvəyi (köhnəlmiş və ya hava ilə çox təmasda olmuş ət)[17]

Ağ ət (məsələn, toyuq döşü) daha az mioqlobinə malik olduğu halda, qırmızı ət (məsələn, mal əti) daha yüksək mioqlobin konsentrasiyasına malikdir.

İstinadlar

[redaktə | vikimətni redaktə et]
  1. ↑ 1 2 3 Ordway, George A.; Garry, Daniel J. "Myoglobin: an essential hemoprotein in striated muscle". Journal of Experimental Biology (ingilis). 207 (20). 2004-08-01: 3441–3446. doi:10.1242/jeb.01172. ISSN 0022-0949. PMID 15339940.
  2. ↑ 1 2 Wittenberg, Beatrice A.; Wittenberg, Jonathan B. "Oxygen pressure gradients in isolated cardiac myocytes". Journal of Biological Chemistry. 260 (11). 1985-12-01: 6548–6554. doi:10.1016/S0021-9258(17)39522-X. PMID 4008462.
  3. ↑ 1 2 Weber, M.; Rau, M.; Madlener, K.; Elsaesser, A.; Bankovic, D.; Mitrovic, V.; Hammad, C. "Diagnostic utility of new immunoassays for the cardiac markers cTnI, myoglobin and CK-MB mass". Clinical Biochemistry (ingilis). 33 (7). 2000-09-01: 527–534. doi:10.1016/S0009-9120(00)00142-0. ISSN 0009-9120. PMID 11115625.
  4. ↑ "Definition of MYOGLOBIN". www.merriam-webster.com. İstifadə tarixi: 2024-12-11.
  5. ↑ "P02144 - MYG_HUMAN". UniProt. İstifadə tarixi: 2024-12-11.
  6. ↑ 1 2 Kendrew, J. C.; Dickerson, R. E.; Strandberg, B. E.; Hart, R. G.; Davies, D. R.; Phillips, D. C.; Shore, V. C. "Structure of myoglobin: A three-dimensional Fourier synthesis at 2 Å. resolution". Nature (ingilis). 185 (4711). 1960-02-13: 422–427. Bibcode:1960Natur.185..422K. doi:10.1038/185422a0. ISSN 1476-4687. PMID 18990802.
  7. ↑ Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed. W. H. Freeman; 2017.
  8. ↑ Voet D, Voet JG. Biochemistry. 4th ed. Wiley; 2011.
  9. ↑ Flogel, Ulrich; Merx, Marc W.; Godecke, Axel; Decking, Ulrich K. A.; Schrader, Jürgen. "Myoglobin: A scavenger of bioactive NO". Proceedings of the National Academy of Sciences (ingilis). 98 (2). 2001-09-11: 735–740. Bibcode:2001PNAS...98..735F. doi:10.1073/pnas.98.2.735. ISSN 0027-8424. PMC 14658. PMID 11209060.
  10. ↑ Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed. W. H. Freeman; 2017.
  11. ↑ "MB myoglobin [ Homo sapiens (human) ]". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine. İstifadə tarixi: 2024-12-11.
  12. ↑ Apple, Fred S. "Acute myocardial infarction and coronary reperfusion. Serum cardiac markers for the 1990s". American Journal of Clinical Pathology. 97 (2). 1992-01-01: 217–226. doi:10.1093/ajcp/97.2.217. PMID 1736681.
  13. ↑ Vanholder, Raymond; Sever, Mehmet S.; Erek, Ercan; Lameire, Norbert. "Rhabdomyolysis". Journal of the American Society of Nephrology (ingilis). 11 (8). 2000-05-01: 1553–1561. doi:10.1681/ASN.V1181553. ISSN 1046-6673. PMID 10906171.
  14. ↑ Bosch, Xavier; Poch, Esteban; Grau, Josep M. "Rhabdomyolysis and Acute Kidney Injury". New England Journal of Medicine. 361 (1). 2009-06-20: 62–72. doi:10.1056/NEJMra0801327. PMID 19571284.
  15. ↑ "The Nobel Prize in Chemistry 1962". NobelPrize.org. İstifadə tarixi: 2024-12-11.
  16. ↑ Noren, S. R.; Williams, T. M. "Body size and skeletal muscle myoglobin of cetaceans: adaptations for maximizing dive duration". Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology (ingilis). 126 (2). 2000-11-01: 181–191. doi:10.1016/S1095-6433(00)00182-3. ISSN 1095-6433. PMID 10936720.
  17. ↑ Mancini, R. A.; Hunt, M. C. "Current research in meat color". Meat Science. 71 (1). 2005: 100–121. doi:10.1016/j.meatsci.2005.03.003. PMID 22060957.
Mənbə — "https://az.wikipedia.org/w/index.php?title=Mioqlobin&oldid=8119188"