Какие белки: Какие белки и когда нужно потреблять

Какие белки и когда нужно потреблять

В погоне за набором мышечной массы вы поедаете кучу куриного филе, пьете литры протеина и все напрасно? Мышца – не растет? Тогда эта статья для вас.

Основная цель при занятиях в тренажерном зале – нарастить побольше мышц, для этого нам нужен строительный материал, в нашем случае – это протеин или белок.

Функции белков в организме: участвуют в обмене веществ, обеспечивают иммунитет, служат строительным материалом для клеток, участвуют в образовании ферментов и большинства гормонов, гемоглобина и других соединений, в процессе усвоения жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов.

Калорийность 1 грамма белка = 4ккал (4.46). Продукты с высоким содержанием белка – это мясо, рыба, моллюски, яйца, орехи, соя, творог. Все эти продукты можно разделить на 2 группы:

1. Животного происхождения
2. Растительного происхождения

Все белки состоят из аминокислот. А аминокислоты подразделяются на 2 группы:

1. Заменимые аминокислоты – могут синтезироваться в организме
2. Незаменимые аминокислоты – не могут синтезироваться в организме (8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин, для детей незаменимыми также являются аргинин и гистидин.)

Белки животного происхождения содержат больше аминокислот, чем белки растительного происхождения. Поэтому они считаются более выгодными для строительства огромных мышц. Белки, получаемые из обычной пищи, можно подразделить по скорости усвояемости, так же как и протеин, получаемый из спортивного питания!

Яичный белок и изолят сывороточного или говяжьего протеина – 30 мин – 60 мин

Быстроусвояемые белки нужны после длительного голода:

• после пробуждения утром,
• после тренировки.

Медленные – нужны тогда, тогда когда длительное время нет возможности принять пищу: перед сном, в течение дня.

При потреблении белка надо учитывать некоторые правила, которые помогут грамотно и максимально эффективно им распорядиться.

Правило 1: за час может усвоиться 15-25 гр белка

Правило 2: в суммарное потребление белка рассчитываем по формуле: 1 кг веса тела умножаем на 2-3 гр белка. Если ваш вес 100 кг, то вам для телостроительства потребуется 200 гр белка.

Примерное меню по белковой составляющей может выглядеть таким образом.

Завтрак:

• 5 белков и 2 желтка (25 гр белка) или 1 порция сывороточного или говяжьего изолята.
  По ночам приемов пищи нет, а следовательно, и аминокислоты не поступают к нашим мышцам, и наблюдается аминокислотный голод. Его необходимо как можно быстрее подавить, загрузив себя быстроусвояемыми белками – ячный белок или протеиновый коктейль.
• 2 завтрак, обед, ужин:
  300 гр куриного филе или 2 порции сывороточного протеина
  Примерно в 300гр куриного филе содержится 60 гр белка, а скорость его усвояемости в среднем 3 часа, то каждый час будет усваиваться 20 гр белка.
  Если говорить о двойной порции сыворотки, то скорость ее усвояемости от 1 до 2 часов, и получается аналогичная ситуация: каждый час будет усваиваться 25 грамм белка.
• Поздний ужин:
  творог 400 гр или казеин 3-я порция
  Тут тоже все просто: данная категория продуктов усваивается длительное время, до 6-8 часов, всю ночь будет снабжать наши мышцы аминокислотами.

Нашей пищеварительной системой на различные виды белка выделяются определенные ферменты для его усвоения. И если вы с утра поели творог, закусив куриным филе, то в перспективе шансов, что и то, и то усвоится одинаково хорошо, достаточно мало. Поэтому лучше всего на практике при подготовке к соревнованиям оптимально на меня работает схема раздельного питания (курица отдельно, творог отдельно). Посудите сами: давайте представим, что ваша пищеварительная система – это большой плавучий корабль, на который одновременно поместили дюжину собак и дюжину кошек. Сомневаюсь, что они смогут мирно существовать и ни одно животное в процессе плавания не пострадает. То же самое и в вашем организме – лучше раздельно есть курицу и творог.

Белок общий в сыворотке

Это измерение концентрации суммарного белка (альбумины + глобулины) в жидкой части крови, результаты которого характеризуют обмен белков в организме.

Синонимы русские

Общий белок, общий белок сыворотки крови.

Синонимы английские

Total Protein, Serum Тotal Protein, Total Serum Protein, TProt, ТР.

Метод исследования

Колориметрический фотометрический метод.

Единицы измерения

Г/л (грамм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную, капиллярную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Не принимать пищу в течение 12 часов перед исследованием.
• Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Общее содержание белка в сыворотке крови отражает состояние белкового обмена.

Белки преобладают в составе плотного остатка сыворотки крови (жидкой части, не содержащей клеточных элементов). Они служат основным строительным материалом для всех клеток и тканей тела. Из белков построены ферменты, многие гормоны, антитела и факторы свертывания крови. Помимо этого, они выполняют функцию переносчиков гормонов, витаминов, минералов, жироподобных субстанций и других компонентов обмена веществ в крови, а также обеспечивают их транспортировку внутрь клеток. От количества белков в сыворотке зависит осмотическое давление крови, благодаря которому поддерживается баланс между содержанием воды в тканях тела и внутри сосудистого русла. Оно определяет способность воды удерживаться в составе циркулирующей крови и поддерживать упругость тканей. Белки также ответственны за обеспечение правильного кислотно-щелочного равновесия (рН). Наконец, это источник энергии при недоедании или голодании.

Белки сыворотки крови делятся на два класса: альбумины и глобулины. Альбумины синтезируются в печени из пищи. Их количество в плазме влияет на уровень осмотического давления, которое удерживает жидкость внутри кровеносных сосудов. Глобулины выполняют иммунную функцию (антитела), обеспечивают нормальное свертывание крови (фибриноген), а также представлены ферментами, гормонами и белками-переносчиками разнообразных биохимических соединений.

Отклонение уровня общего белка крови от нормы может быть вызвано рядом физиологических состояний (не патологического характера) или являться симптомом различных заболеваний. Принято различать относительное отклонение (связанное с изменением содержания воды в циркулирующей крови) и абсолютное (вызванное изменениями в обмене – скорости синтеза/распада – сывороточных белков).

• Физиологическая абсолютная гипопротеинемия может возникать при длительном постельном режиме, у женщин во время беременности (особенно в ее последней трети) и кормления грудью, у детей в раннем возрасте, то есть в условиях недостаточного поступления белка с пищей или повышенной потребности в нем. В этих случаях показатель общего белка в крови снижается.
• Развитие физиологической относительной гипопротеинемии (понижения уровня общего белка в крови) связано с избыточным поступлением жидкости (повышенной водной нагрузкой).
• Относительная гиперпротеинемия (повышение уровня общего белка в крови) может быть вызвана избыточной потерей воды, как, например, при обильном потоотделении.
• Относительная патологическая (связанная с каким-либо заболеванием) гиперпротеинемия обусловлена значительной потерей жидкости и сгущением крови (при обильной рвоте, поносе или хроническом нефрите).
• Патологическая относительная гипопротеинемия наблюдается в обратных случаях – при избыточной задержке жидкости в циркулирующей крови (нарушение работы почек, ухудшение работы сердца, некоторые гормональные нарушения и т. д.).
• Абсолютное повышение общего белка крови может возникать при острых и хронических инфекционных заболеваниях из-за усиленной продукции иммунных глобулинов, при некоторых редких расстройствах здоровья, характеризующихся интенсивным синтезом ненормальных белков (парапротеинов), при заболеваниях печени и др.

Наибольшее клиническое значение имеет абсолютная гипопротеинемия. Абсолютное снижение концентрации общего белка в крови чаще всего происходит за счет уменьшения количества альбуминов. Нормальный уровень альбуминов в крови является показателем хорошего здоровья и правильного обмена веществ, и наоборот, пониженный говорит о низкой жизнеспособности организма. При этом потеря / разрушение / недостаточный синтез альбуминов является признаком и показателем степени тяжести некоторых заболеваний. Таким образом, анализ на общий белок крови позволяет выявить существенное снижение жизнеспособности организма в связи с какими-либо важными для здоровья причинами или сделать первый шаг в диагностике заболевания, связанного с нарушением белкового обмена.

Истощение запасов альбумина в крови может происходить при недоедании, заболеваниях желудочно-кишечного тракта и трудностях в усвоении пищи, хронических интоксикациях.

К заболеваниям, связанным с уменьшением количества альбуминов крови, относятся некоторые нарушения в работе печени (снижение синтеза белка в ней), почек (потеря альбуминов с мочой в результате нарушения механизма фильтрации крови в почках), определенные эндокринные расстройства (нарушения гормональной регуляции белкового обмена).

Для чего используется исследование?

• Как часть первого этапа комплексного обследования в процессе диагностики различных нарушений здоровья.
• Для выявления и оценки степени тяжести нарушений питания (при интоксикациях, недоедании, заболеваниях желудочно-кишечного тракта).
• В целях диагностики различных заболеваний, связанных с нарушениями белкового обмена, и для оценки эффективности их лечения.
• Для контроля за физиологическими функциями в процессе длительных клинических наблюдений.
• Для оценки функциональных резервов организма в связи с прогнозом в отношении текущего заболевания или предстоящими лечебными процедурами (лекарственная терапия, хирургическое вмешательство).

Когда назначается исследование?

• При первичной диагностике какого-либо заболевания.
• При симптомах истощения.
• При подозрении на заболевание, связанное с какими-либо нарушениями белкового обмена.
• Когда оценивают состояние обмена веществ или щитовидной железы.
• При обследовании функции печени или почек.
• При длительном клиническом наблюдении за ходом лечения заболеваний, связанных с нарушениями белкового обмена.
• Когда рассматривается возможность проведения хирургической операции.
• При профилактическом обследовании.

Что означают результаты?

Референсные значения (норма общего белка в крови)

Результаты анализа на общий белок в сыворотке крови позволяют оценить состояние здоровья, рациональность питания и функцию внутренних органов по эффективности их работы в отношении поддержания нормального белкового обмена. Если выявлено отклонение от нормы, для уточнения его причины требуется дальнейшее обследование.

Причины повышения уровня общего белка в крови

• Острая и хроническая инфекция (включая туберкулез),
• нарушение функции коры надпочечников,
• аутоиммунные заболевания (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, склеродермия),
• аллергические состояния,
• некоторые редкие системные заболевания,
• потеря жидкости (диабетический ацидоз, хронический понос и др.),
• дыхательная недостаточность,
• разрушение эритроцитов,
• активный хронический гепатит,
• некоторые редкие заболевания крови.

Причины понижения уровня общего белка в крови

• Задержка жидкости в связи с нарушением функции почек или ослаблением работы сердца,
• недостаточность поступления белка в организм или нарушение усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте (вследствие голодания, недоедания, сужения пищевода, заболеваний кишечника воспалительного характера),
• снижение синтеза белка в печени (из-за гепатита, цирроза/атрофии печени, интоксикации),
• врождённые нарушения синтеза отдельных белков крови,
• повышенный распад белка (как результат злокачественных новообразований, гиперфункции щитовидной железы, послеоперационного состояния, длительной лихорадки, травмы, долгого лечения гормональными противовоспалительными препаратами),
• чрезмерная потеря белка при заболеваниях почек, сахарном диабете, кровотечениях,
• потеря белка вместе с жидкостью, которая накапливается в брюшной полости и полости плевры.

Что может влиять на результат?

Прием пищи может существенно повысить содержание белка в крови, в то время как после физической нагрузки оно снижается. На концентрацию белка также способны влиять употребление чая, кофе, алкоголя, лекарственных средств. Кроме того, для наиболее точного результата пациенту следует воздержаться от пищи со значительным количеством жиров.

Также рекомендуется

Кто назначает исследование?

Врач общей практики, терапевт, эндокринолог, ревматолог, кардиолог, гематолог, онколог, пульмонолог, акушер-гинеколог, инфекционист, аллерголог, педиатр, гастроэнтеролог, хирург.

Литература

• Blood Biochemistry. N J Russell, G M Powell, J G Jones, P J, Winterburn and J M Basford, Croom Helm, Лондон и Канберра, 1982 г.
• Blood Chemistry and CBC analysis-Clinical Laboratory Testing from a Functional Perspective. Rychard Weatherby N.D и Scott Fergusson, N.D., Bear Mounting Publishing, 2002 г.
• Tietz Clinical Guide to Laboratory Tests. Alan H. B. Wu, Saunders/Elsevier, 2006 г.
• Laboratory and Diagnostic Tests. Joyce LeFever Kee – Pearson, Prentice Hall, 8-е издание 2010 г.
• District Laboratory Practice in Tropical Countries. Monica Cheesbrough, Cambridge University Press, второе издание, 2005 г.
• Clinical Chemistry. A Laboratory Perspective . Wendy L. Arneson, Jean M. Brickell, F.A.Davis Company, 2007 г.
• Clinical Chemistry. Michael L. Bishop, Edward P. Fody, Larry E. Schoef, Lippincott Williams & Wilkins, 2005 г.

Что представляет из себя вакцина от COVID-19?

Дата публикации: 5 фев. 2021 14:20

«Гам-Ковид-Вак» (торговая марка «Спутник V»)

«Гам-Ковид-Вак» (Спутник V) — вакцина от коронавируса Covid-19, официально зарегистрирована 11 августа 2020 года Министерством здравоохранения России. Первая в мире вакцина против коронавируса, созданная Национальным центром эпидемиологии и микробиологии России.

Вакцина представляет собой рекомбинантные частицы аденовируса человека, в которых есть протеин S — белок оболочки коронавируса, в отношении которого вырабатываются антитела. Вакцина не содержит коронавирус, вызывающий COVID-19, поэтому заболеть после прививки невозможно.

Состав на 1 дозу (0,5 мл):

Компонент 1 содержит:
Действующее вещество: рекомбинантные аденовирусные частицы 26 серотипа, содержащие ген белка S-вируса SARS-CoV-2, в количестве (1,0±0,5)×10¹¹ частиц/доза.
Вспомогательные вещества: Трис(гидроксилметил)аминометан -1,21 мг, натрия хлорид -2,19 мг, сахароза -25,0 мг, магния хлорида гексагидрат -102,0 мкг, ЭДТАдинатриевая соль дигидрат -19,0 мкг, полисорбат 80-250 мкг, этанол 95%-2,5 мкл, вода для инъекций до 0,5 мл.

Компонент 2 содержит:
Действующее вещество: рекомбинантные аденовирусные частицы 5 серотипа, содержащие ген белка S-вируса SARS-CoV-2, в количестве (1,0±0,5)×10¹¹ частиц/доза.
Вспомогательные вещества: Трис(гидроксилметил)аминометан -1,21 мг, натрия хлорид -2,19 мг, сахароза -25,0 мг, магния хлорида гексагидрат -102,0 мкг, ЭДТАдинатриевая соль дигидрат -19,0 мкг, полисорбат 80-250 мкг, этанол 95% -2,5 мкл, вода для инъекций до 0,5 мл.

«Эпи-Вак-Корона»
В большинстве вакцин, разрабатываемых против нового коронавируса, в качестве специфического антигена используется укороченный или полноразмерный поверхностный белок (S-белок). S-белок содержит иммуносупрессивные домены, которые могут ослабить иммунный ответ или вызвать иммунопатологию. Некоторые эпитопы белка способны индуцировать антителозависимое усиление инфекции. «Вектор» разработал вакцину на основе синтетических пептидов, индуцирующих защитный иммунитет, и не содержащую фрагменты, способные вызвать нежелательные реакции.

0,5 мл (1 доза) вакцины содержит:

Действующие вещества:

— пептидный антиген № 1 белка 8 вируса 8АК8-СоУ-2, конъюгированный на белок- носитель — (75 ±15) мкг;
— пептидный антиген № 2 белка 8 вируса 8АК.8-СоУ-2, конъюгированный на белок- носитель — (75 ±15) мкг;
— пептидный антиген № 3 белка 8 вируса 8АК.8-СоУ-2, конъюгированный на белок- носитель — (75 ±15) мкг.

Вспомогательные вещества:

— алюминия гидроксид в пересчете на (А13+) — (0,60 ±0,10) мг;
— калия дигидрофосфат — (0,12±0,01) мг;
— калия хлорид — (0,10± 0,01) мг;
— натрия гидрофосфата додекагидрат — (1,82+0,10) мг;
— натрия хлорид — (4,00 ±0,20) мг;
— вода для инъекций — до 0,5 мл.

 Содержит ли вакцина живой вирус?

Ни одна из отечественных вакцин против коронавируса не содержит живой вирус или его компоненты.

Коронавирус SARS-Cov-2: особенности структурных белков, контагиозность и возможные иммунные коллизии | Харченко

1. Koonin E, Dolja V, Krupovic M. Origins and evolution of viruses of eukaryotes: The ultimate modularity. Virology, 2015; 479–480: 2–25. doi: 10.1016/j.virol.2015.02.039

2. Stedman KM. Deep recombination: RNA and ssDNA virus genes in DNA virus and host genomes. Annu. Rev. Virol. 2015; 2: 203–217. doi: 10.1146/annurev-virology-100114-055127.

3. Харченко Е.П. Распространенность в геноме вирусов человека малых гомологичных и комплементарных фрагментов и возможная их роль. Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 4. С. 393–404. doi: 10.15789/2220-7619-2017-4-393-404.

4. Selin LK, Wlodarczyk MF, Kraft AR et al. Heterologous immunity: immunopathology, autoimmunity and protection during viral infections. Autoimmunity. 2011; 44: 328–347. doi:10.3109/08916934.2011.523277.

5. Харченко Е.П. Вирус гонконгского гриппа: штрихи к портрету 50 лет спустя и будущая пандемия гриппа. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2020; 19 (1): 24–34. https://doi:10.31631/2073-3046-2020-19-1-24-34.

6. Song Z, Xu Y, Bao L, Zhang L et al. From SARS to MERS, Thrusting Coronaviruses into the Spotlight. Viruses. 2019;11(1). pii: E59. doi: 10.3390/v11010059.

7. Kwong PD, Mascola JR. HIV-1 Vaccines based on antibody identification, b cell ontogeny, and epitope structure. Immunity. 2018; 48: 5: 855-871. doi: 10.1016/j.immuni.2018.04.029.

8. Bajic G, van der Poel CE, Kuraoka M et al. Autoreactivity profiles of influenza hemagglutinin broadly neutralizing antibodies. Sci Rep. 2019; 9 (1): 3492. doi: 10.1038/s41598-019-40175-8.

9. Kanyavuz A, Marey-Jarossay A, Lacroix-Desmazes Set al. Breaking the law: unconventional strategies for antibody diversification. Nat Rev Immunol. 2019; 19 (6): 355– 368. doi: 10.1038/s41577-019-0126-7.

10. Харченко Е.П. Инвариантность генетического кода и возможный путь его эволюции. Ж.эвол.биохим. и физиол. 1986. Т.22 , N 5, С.351-354.

11. Харченко Е.П. Иммуноэпитопный континуум родства белков и полиреактивность и аутореактивность антител //Медицинская иммунология. 2015. Т. 17, № 4. C. 335–346.

12. Sharma S., Thomas P.G. The two faces of heterologous immunity: protection or immunopathology. J. Leukoc. Biol., 2014, vol. 95, pp. 405–416. doi: 10.1189/jlb.0713386.

13. Shen Z.T., Nguyen T.T., Daniels K.A. et al. Disparate epitopes mediating protective heterologous immunity to unrelated viruses share peptide-MHC structural features recognized by cross-reactive T cells. J. Immunol., 2013, vol. 191, no. 10, pp. 5139–5152. doi: 10.4049/jimmunol.1300852 .

14. Welsh R.M., Che J.W., Brehm M.A et al.. Heterologous immunity between viruses. Immunol. Rev., 2010, vol. 235, no. 1, pp. 244–266. doi: 10.1111/j.0105-2896.2010.00897.

15. Miller A., Reandelar M.J., Fasciglione K et al. Roumenova V., Li Y., Otazu G. H. Correlation between universal BCG vaccination policy and reduced morbidity and mortality for COVID-19: an epidemiological study. https://doi.org/10.1101/2020.03.24.20042937 .

16. Gil A., Kenney L.L., Mishra R. et al. Vaccination and heterologous immunity: educating the immune system. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 2015, vol. 109, no. 1, pp. 62–69. doi: 10.1093/trstmh/tru198.

17. Харченко Е.П. Оптимизация прогнозирования вакцинных штаммов гриппа. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2019; Т. 18. № 1.С 4-17. doi: 10.31631/2073-3046-2019-18-1-4-17.

18. Czub, M., Weingartl, H., Czub, S. et al. Evaluation of modified vaccinia virus Ankara based recombinant SARS vaccine in ferrets. Vaccine 2005; vol. 23, pp. 2273–2279. doi: 10.1016/j.vaccine.2005.01.033.

19. Weingartl, H., Czub, M., Czub, S. et al. Immunization with modified vaccinia virus Ankara-based recombinant vaccine against severe acute respiratory syndrome is associated with enhanced hepatitis in ferrets. J. Virol. 2004; vol. 78, pp. 12672–12676. doi: 10.1128/JVI.78.22.12672-12676.2004.

20. Pardi N, Hogan MJ, Porter FW et al. mRNA vaccines – a new era in vaccinology. Nat Rev Drug Discov. 2018; vol. 17, no.4, pp.261 –279. doi: 10.1038/nrd.2017.243.

21. Ge D, Du Q, Ran B et al. The neurotoxicity induced by engineered nanomaterials. Int J Nanomedicine. 2019; vol. 6. no.14, pp.4167-4186. doi: 10.2147/IJN.S203352.

22. Харченко Е. П. Поиски универсальной противогриппозной вакцины: возможности и ограничения. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2019; 18 (5):70–84. doi: 10.31631/2073-3046-2019-18-5-70-84.

23. Ahmed S.S., Volkmuth W., Duca J. et al. Antibodies to influenza nucleoprotein cross-react with human hypocretin receptor 2. Sci. Transl. Med., 2015, vol. 7, no. 294: ra105. doi: 10.1126/scitranslmed.aab2354.

24. Jiang S, Bottazzi ME, Du L et al. Roadmap to developing a recombinant coronavirus S protein receptor-binding domain vaccine for severe acute respiratory syndrome.2012 Expert Review of Vaccines. 2012 Dec;11(12):1405-13. doi: 10.1586/erv.12.126.

25. Харченко, Е. П., Калихевич, В. Н., Соколова, Т. В., Шестак, К. И., Ардемасова, З. А. . Высокоактивные аналоги опиатоподобных пептидов гисторфина и каппорфина. 1989; Вопросы медицинской химии, Т. 35. № 2. С 106–109.

Аллергология компонента или молекулярная аллергология – SYNLAB Eesti

Аллергология компонента или молекулярная дает возможность более точного выяснения характера и причины перекрестной активности. В этом случае происхождение аллергии выясняется на уровне компонента. Компонентами аллергена являются белки, которые по своей структуре являются очень схожими (гомологичными) и относятся к тому же «белковому семейству», будучи в то же время совершенно другого происхождения.

Диагностирование аллергии на молекулярном уровне вносит ясность в такой сложный вопрос – насколько специфична аллергическая реакция по отношению к данному источнику аллергии (береза, земляной орех и т.д.) или же имеет место соприкосновение с гомологичным элементом, относящимся к тому же «белковому семейству», и индуцированная им аллергическая реакция значительно слабее. Интенсивность аллергической реакции зависит от того, к какому «белковому семейству» относится данный аллергический компонент. Самую сильную реакцию (в том числе анафилаксию) дают аллергены, относящиеся к группе так называемых запасных белков (storage protein).

Семейства белков и их клиническое значение

• PR-10 белки – распадаются в пищеварительном тракте и при нагревании. При тепловой обработке, как правило, хорошо переносимы. Они являются гомологами молекулы Bet v1 и способствуют возникновению локальных симптомов, таких как оральный аллергический синдром (ОАС) у аллергиков на пыльцу березы бородавчатой, при употреблении в пищу овощей, фруктов и лесных орехов (возникает больше у жителей Северной Европы).
• Запасные белки (Storage Protein) – устойчивые к нагреванию и перевариванию белки. Аллергические реакции могут возникать и на пищевые продукты, предварительно подвергшиеся тепловой обработке. Дополнительно к местным симптомам аллергии (ОАС) могут вызывать серьезные системные реакции.
• LTP (Lipid Transfer Protein) – Содержится в семенах и орехах. Устойчивые к нагреванию и перевариванию белки. Вызывают серьезные системные реакции. Дополнительно могут вызывать местную симптоматику (ОАС) при употреблении в пищу овощей и фруктов (возникает больше у жителей Северной Европы).
• Профилины – Распадаются в пищеварительном тракте и при нагревании. После тепловой обработки переносятся, как правило, хорошо. Имеются во всех видах пыльцы и растительной пище. Вызывают в большом количестве перекрестную реакцию между достаточно отдаленными типами аллергенов из-за их схожести друг с другом. Редко имеют какие-либо клинические проявления, хотя у некоторых пациентов могут вы- зывать местные достаточно сильные реакции.
• Парвальбумины – Устойчивые к нагреванию и перевариванию белки. Алларегические реакции отмечаются также и после тепловой обработки. Дополнительно к местным симптомам аллергии (ОАС) могут вызывать серьезные системные реакции.  

Основной аллерген содержится в рыбе. Способствуют возникновению перекрестной реактивности между разными видами рыбы.

• Tропомиозины – белки мышечной ткани, связывающие актин. Способствуют возникновению перекрестной реактивности между ракообразными, пылевыми клещами и тараканами.
• Полкальцины (белки, связывающие кальций) – вызывают в большом количестве перекрестные реакции между разными видами пыльцы, на пищевые продукты влияния не оказывают.
• CCD (Cross-reactive Carbohydrate Determinants) – молекулы углеводов, связанные с белками. Вызывают в большом количестве перекрестные реакции. Представлены во всех растениях, видах пыльцы и ядах насекомых. С клинической симптоматикой связывают достаточно редко. У некоторых пациентов могут вызывать неприятные реакции.

Компоненты аллергенов

ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ

• Земляной орех, компоненты аллергена
  • f422 rAra h 1 запасной белок (7S)
  • f423 rAra h 2 запасной белок (2S) 
  • f424 rAra h 3 запасной белок (11S)
  • f352 rAra h 8 PR-10 белок (Bet v 1 гомолог)
• Яичный белок, компоненты аллергена
  • f233 nGal d 1 овомукоид (устойчив к нагреванию)
• Соевые бобы, компоненты аллергена
  • f353 rGly m 4 PR-10 белок (Bet v 1 гомолог)
  • f431 nGly m 5 запасной белок (7S)
  • f432 nGly m 6 запасной белок (11S)
• Рыба и креветки, компоненты аллергена
  • f355 rCyp c 1 карп, парвальбумин
  • f426 rGad c 1 треска, парвальбумин
  • f351 rPen a 1 креветка, парвальбумин
• Коровье молоко, компоненты альбумина
  • f76 nBos d 4 α-лактоальбумин
  • f77 nBos d 5 ß-лактоглобулин
  • f78 nBos d 8 kaзеин
• Пшеница, компоненты аллергена
  • f416 rTri a 19 омега – 5-глиадин
• Лесной орех, компонент аллергена
  • f425 rCor a 8 LTP белок

ДЕРЕВЬЯ И РАСТЕНИЯ 

• Tимофеевка луговая, компоненты аллергена
  • g205 rPhl p 1
  • g215 rPhl p 5b 
• Береза бородавчатая, компоненты аллергена
  • t215 rBet v 1 PR-10 белок
  • t216 rBet v 2 профилин
  • t220 rBet v 4 полкальцин

НАСЕКОМЫЕ

• Пчела, компоненты аллергена
  • i208 rApi m 1 фосфолипаза A2
• Оса, компоненты аллергена
  • i211 rVes v 1 фосфолипаза A1 
  • i209 rVes v 5 aнтиген 5

ДОМАШНИЕ ЖИВОТНЫЕ 

• Кошка, компоненты аллергена
  • e94 rFel d 1 специфичный к кошке
  • e220 nFel d 2 альбумин сыворотки кошки
• Собака, компоненты аллергена
  • e101 rCan f 1 специфичный к собаке 
  • e221 nCan f 3 альбумин сыворотки собаки

Fel d 2 и Can f 3 дают между собой перекрестную реакцию, а аткже с другими животными, например, лошадь, кролик и т.д.

Белки, связывающие тиреоидные гормоны и их физиологическая роль | Свиридов

Стероидные и тиреоидные гормоны окалывают регуляторное действие на целый комплекс физиологических процессов, составляющих основу нормального развития и функционирования организма. В русле крови человека от 96 до 99,9% общих масс кортизола, прогестерона, тироксина (Т- и трийодтиронина (Т₃) циркулируют в виде комплексов с гормонсвязывающими транспортными белками (53]. Гипотеза «свободных гормонов» [68, 70] отводит этим транспортным белкам пассивную функцию поддержания стационарного пула биологически активных несвязанных гормонов за счет быстрой диссоциации комплексов в ответ на потребности тканей-мишеней. Исследования последних лет выявили активную роль транспортных белков и их рецепторов на поверхности клеточных мембран во взаимодействии стероидных и тиреоидных гормонов с компетентными тканями.

Структурные аспекты биологической активности комплексов кортикостероидсвязывающего и сексстероидсвязывающего глобулинов с природными лигандами подробно изложены в обзорной статье [76]. Настоящий обзор литературы посвящен описанию физико-химических свойств и биомедицинских характеристик многокомпонентной системы белков, связывающих тиреоидные гормоны в плазме крови человека. Особое внимание уделено рассмотрению физиологического значения этих белков в рамках гипотезы свободных гормонов и в свете их недавно обнаруженных специфических транспортных функций.

1. Гипотеза: свободных горооиов о роли Т₄—

связывающих Осикло оиааоы чсилвска

Содержание не связанных с белками тиреоидных гормонов в сыворотке человека не превышает 0,4% от их общей концентрации. Однако тиреоидный статус человека в норме и при заболеваниях, а также механизмы многих физиологических процессов с участием Т, и Т, можно объяснить биологической активностью свободных гормонов и количественно оценить путем определения их концентрации. Гипотеза о свободных гормонах, которая была выдвинута еще в 50-х годах [68], получила затем экспериментальное и теоретическое развитие, а недавно была представлена в виде физиологически обоснованной математической модели [53].

Рассмотрим, придерживаясь сложившейся в этой области терминологии, как гипотеза свободных гормонов в свете накопленных за длительный период экспериментальных данных определяет (физиологическое значение транспортных белков плазмы [53, 68, 70].

1. Резервная функция. Тироксинсвязывающис белки обеспечивают накопление и хранение тиреоидных гормонов вне щитовидной железы.
2. Буферная функция.Ткани защищены от неконтролируемого избыточного поступления гормона и захватывают его из постоянно возобновляемого свободного пула в соответствии с метаболической потребностью.
3. Высвобождающая функция. Связана со второй функцией и основана на том, что кинетические характеристики обратимого гормон-белкового взаимодействия обеспечивают за счет быстрой диссоциации комплексов постоянное возобновление функции свободных гормонов.

¹ Автор выражает благодарность д-ру Jacob Robbins (отдел генетики и биохимии, Национальный институт здоровья США) за методическую помощь в подготовке этого обзора.

Резервная функция вносит существенный вклад в тиреоидный гомеостаз, который заключается в поддержании постоянства поступления тиреоидного гормона в ткани и обеспечивает стационарный характер гормонального действия. Биохимическим индикатором резервной функции служит отношение средней концентрации общего Т, (100 нМ) к средней концентрации свободного Т- (30 пМ)в сыворотке. При отсутствии высокоаффинного Т—связывающего глобулина (ТСГ) в сыворотке это отношение уменьшается более чем в 3 раза, тогда как удаление среднеаффинного Т—связывающего преальбумина (ТСПА, транстиретин) или низкоаффинного альбумина дает лишь незначительный эффект. Значит, ТСГ сыворотки является главным периферическим запасающим белком для Т-, секретированного щитовидной железой. Соответствующий биохимический индекс для Т₃ (2 нМ/8 пМ) мал и может обсуждаться в связи с механизмом доставки гормона тканям, а не с его резервированием в сыворотке. Существенный вклад в понимание важности резервной функции Т—Связз1вающих белков внесли данные о том, что транспортные белки обеспечивают равномерное распределение поступившего тиреоидного гормона по всем клеткам органа [51, 53]. Хотя альбумин в принципе сам способен выполнить эту роль, действие ТСГ может быть более эффективным из-за меньшей чувствительности к физиологическим вариациям содержания жирных кислот [53].

Эффективность выполнения транспортным белком буферной функции зависит от величины К₄ его комплекса с тиреоидным гормоном, которая должна быть одного порядка с концентрацией свободного гормона в сыворотке. Сравнение значений концентрации свободного Т- (3,4 -10^-11 М) и К_а ТСГ (10^_10 М) показывает, что, хотя ТСГ и не самый оптимальный буфер, но все же более подходящий для этой роли, чем остальные гораздо менее аффинные Т—связывающие белки. Физиологическое значение буферной функции ТСГ выведено, в частности, из наблюдений за больными с наследственным отсутствием ТСГ. Эти больные имели повышенные концентрации тиреоглобулина в сыворотке вследствие ответной реакции щитовидной железы на увеличенную секрецию тиреотропина из-за больших флюктуаций содержания свободного Т- в сыворотке, лишенной ТСГ и обладающей пониженной буферной емкостью [70].

Физиологическая роль и механизм проявления гормонвысво- бождающей функции ТСГ явились предметом дискуссии, что нашло отражение в ряде противоречивых публикаций [32, 52, 55, 56]. W.Pardridge и соавт. [55, 56], основываясь на результатах экспериментов по перфузии органов in vivo, сделали вывод, что Т-, связанный с ТСГ, поступает только в некоторые органы, например печень, и недоступен для других, в частности для мозга, тогда как комплекс Т- с альбумином является главным источником гормона для всех тканей. Высвобождение тиреоидного гормона происходит внутри капилляров из-за резкого снижения гормон-белкового сродства под действием ингибирующих факторов [55]. Другие авторы [32, 52, 70], исходя из теоретических расчетов и собственных экспериментальных данных, показали, что скорость диссоциации комплекса и количество высвобождающегося гормона в равновесных условиях достаточны для удовлетворения потребностей любой ткани, т.е. избирательная доставка гормона в ткань за счет усиленной диссоциации в специфических условиях капиллярного транзита не может играть определяющую роль.

Трудно усомниться в фундаментальном положении гипотезы активных свободных гормонов о том, что связанные в системе транспортных белков Т- и Т₃ могут переходить по законам термодинамики в свободный пул и следовать далее по пути метаболизма, включающему взаимодействие со своими мембранными рецепторами. Однако эта гипотеза оставляет открытым во-

Таблица i Многокомпонентная система белков, связывающих тиреоидные гормоны в плазме человека

* Даны средние значения из диапазонов, приведенных в литературе |61, 70, 71|.

“ Равновесный параметр для первого высокоаффинного центра связывания.

прос о специфических функциях транспортных белков, присутствующих во внеклеточных жидкостях , в процессах взаимодействия тиреоидных гормонов с компетентными клетками. Дело в том, что данная гипотеза принимает во внимание главным образом кинетические и термодинамические аспекты гормон-бел- ковых взаимодействий, определяемые микроструктурой активных центров, оставляя на втором плане специфические физико-химические свойства макромолекулы в целом и ее характерные структурные элементы. Поэтому в следующем разделе нашей статьи перед тем, кай рассмотреть данные литературы об активной роли некоторых транспортных белков во взаимодействии тиреоидных гормонов с клеткой, мы остановимся на обсуждении макромолекулярных свойств отдельных компонентов системы Т₄-связывающих белков плазмы.

1. Свойства и специфические транспортные функции многокомпонентной системы бслкоо, тоязыонющех тетсоедныс оор- мосы о елнзмс еслооскн

Долгое время считали, что плазма крови человека содержит только три белка, взаимодействующих с тиреоидными гормонами: ТСГ, ТСПА и альбумин [68, 69]. В последнее время обнаружено новое свойство известных белков — аполипопротеинов и нормальных иммуноглобулинов плазмы — способность специфически связывать тиреоидные гормоны и регулировать их поступление в ткани-мишени [4, 6, 8, 19, 22]. Выявлена также активная роль “классических” Т4-связывающих белков во взаимодействии тиреоидных гормонов с клеткой [1, 30, 41, 51]. Таким образом, в настоящее время можно говорить о системе транспортных белков плазмы, компоненты которой связаны между собой и тиреоидными гормонами общим термодинамическим соотношением и в то же время выполняют индивидуальные функции по направленной доставке одного из двух гормонов в специфические ткани.

Подвижность компонентов системы Т₄-связывающих белков сыворотки человека при электрофорезе в полиакриламидном геле уменьшается в следующем ряду: ТСПА, альбумин, ТСГ, липопротеины, иммуноглобулины. Применение элекрофоретической техники высокого разрешения позволяет провести анализ распределения связанных \ треоидных гормонов в этом ряду и сделать полезные для медицинской диагностики выводы о содержании и биологической активности как отдельных транспортных белков, так и системы в целом. Мы же используем указанный порядок при описании свойств компонентов системы Т — связывающих белков сыворотки человека, чтобы избежать произвольного разделения этих белков на важные и второстепенные поскольку их биологически обоснованная иерархия будет создана, судя по темпам исследований только в ближайшем будущем. В табл. 1 приведены основные характеристики системы транспорта тиреоидных гормонов в плазме человека.

II.1. ТСПА

ТСПА имеет мол. м—53 кД и является негликозилированным тетрамером четырех идентичных субъединиц, каждая из которых состоит из 127 аминокислотных остатков [46].

Высокоочищенный ТСПА доступен в больших количествах благодаря разработке эффективных способов его выделения традиционными методами белковой химии [14] и хроматографией по сродству к тиолсефарозе и иммобилизованному ретинолсвязывающему белку [34]. Однако из-за особенностей строения своего активного центра ТСПА практически не взаимодействует с биоспецифическими сорбентами, содержащими иммобилизованный тиреоидный гормон [6, 37].

Аминокислотная последовательность ТСПА, определенная прямым секвенированием белка [46], полностью соответствует последовательности нуклеотидов в клонированной кДНК для ТСПА [50]. Кристаллографические исследования белка при высоком разрешении (1, 8 А) дали исчерпывающую информацию о структурах высокого порядка, в частности о необычно большом вкладе Р-структуры, наличии короткого а-спирального участка и о пространственной организации Т4-связывающих центров [23, 24]. ТСПА — очень стабильный белок: по данным спектроскопии ‘Н-ЯМР [66] его вторичная и третичная структуры устойчивы даже при 80°С.

ТСПА имеет два одинаковых по строению [23], но различающихся по сродству и емкости центра связывания тиреоидных гормонов с К-7-10 ⁷ и 710^s M^_1 (для Т₄), 1 ТО⁷ и 6 -10^s М^_1 (для Т₃) при pH 7,4 и 37°С [70]. Взаимодействие Т4или Т₃ с одним из центров вызывает отрицательную кооперативность связывания по другому центру, и поэтому почти все молекулы ТСПА несут только по одной молекуле гормона [69]. Время полужизни комплекса ТСПА с Т4и Т₃ составляет 7,4 и1,0 с соответственно [70]. Молекула ТСПА содержит на своей поверхности четыре идентичных, независимых от Т, центра взаимодействия с ретинолсвязывающим белком (K_e~10⁶— 107 м^_|), из которых in vivo занят только один [42].

Соединения, существенно отличающиеся по структуре от йод- тиронинов, также способны взаимодействовать с Т₄-ввязьшаю- щим центром ТСПА. Среди них наиболее изучены барбитал, 8- анилин-1-нафталинсульфокислота, 2,4-динитрофенол, салицилаты и пенициллин [68, 70]. Недавно [54] было проведено системное исследование различных классов химических соединений, обладающих лекарственными свойствами, которые конкурируют со [^1И1|-Т4 за связывание с ТСПА и другим высокоаффинным транспортным белком ТСГ. Показано, что эти два белка существенно различаются по сродству к изученным лекарствам. Так, с ТСПА особенно сильно взаимодействуют соединения ряда антраниловой кислоты (потенциал связывания 175—20% относительно Т₄), причем флуфенамовая кислота связывается активнее самого Т4. В отличие от связывания с ТСГ комплексообразование ТСПА с Т4в существенной степени ингибируется салицилатом и ацетилсалициловой кислотой и не подвержено влиянию дифенилгидантоина [54].

Биосинтез ТСПА происходит главным образом в печени [25], центральной нервной системе [29] и в глазу [49] млекопитающих. Время полужизни этого белка в системе кровообращения человека составляет около 2 сут. Концентрация ТСПА в нормальной сыворотке варьирует от 100 до 400 мг/л. Регуляторное действие на биосинтез ТСПА оказывают половые и анаболические стероиды, половые стероидные гормоны и наркотические вещества [69]. Концентрации ТСПА и ТСГ в сыворотке изменяются под действием этих соединений в противоположных направлениях. Эстрогены, в частности, при беременности вызывают умеренное снижение уровня ТСПА, тогда как андрогены стимулируют увеличение содержания этого белка. Пониженные концентрации ТСПА были выявлены в сыворотке людей, принимающих героин и метадон [69]. Интересной с медицинской точки зрения характеристикой метаболизма ТСПА является снижение его концентрации при некоторых нетиреоидных заболеваниях, травмах, реакции острой фазы и недостатке питания [72]. Повышенное содержание ТСПА в сыворотке наблюдается при некоторых формах рака, в частности при карциноме поджелудочной железы [62].

Относительно небольшой по размерам ген ТСПА (7300 пар оснований) состоит из четырех эксонов и отличается высокой эволюционной стабильностью. Так, выявлено 90% гомологичных структур в ТСПА человека и крысы [36]. Некоторые авторы [45] на основании данных о структурной гомологии относят ТСПА к семейству гастроинтестинальных пептидов, к которому принадлежат глюкагон, секретин, вазоактивный пептид кишечника, ингибиторный пептид желудка и глицентин.

Неизвестны генетические нарушения, проявляющиеся при полном отсутствии ТСПА у человека. Вместе с тем обнаружены шесть генетических вариантов ТСПА с заменами одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи. Один из вариантов имеет повышенное сродство к Т₄, четыре других варианта у больных с наследственной амилоидотической полинейропатией и молекулярный вариант ТСПА при системном сенильном амилоидозе обладают более низким или нормальным сродством к Т₄ [13, 64, 72].

Микрогетерогенность ТСПА, не связанная с генетическими факторами и посттрансляционной модификацией, обнаружена при изоэлектрическом фокусировании сыворотки [59]. Два химических агента, не относящихся к аминокислотам, и компоненты глутатиона способны ассоциировать с ТСПА, обусловливая микрогстерогенность белка и изменение сродства кТ4 [60]. Этим же методом в присутствии 8 М мочевины выявлены два компонента в пуле высокоочищенного ТСПА, введение которых в русло крови кролика существенно увеличивает обратный ток тиреоидных гормонов из внесосудистого пространства в кровоток. По мнению авторов [48], усиление обмена тиреоидных гормонов под действием экзогенно вводимых связывающих белков может иметь терапевтическое значение при плазмаферезе и гемофильтрации в случаях тяжелого тиреотоксикоза.

В литературе [13] обсуждалась особая функция ТСПА в центральной нервной системе. Предполагалось, что ТСПА переносит связанный тиреоидный гормон в спинномозговую жидкость. Однако позднее на биологической модели in vivo было показано, что ТСПА человека, химически конъюгированный с N-бро- мацетил-[¹²⁵1 ]-Т₄, не проникает из плазмы в спинномозговую жидкость крысы [28]. Тем не менее весьма вероятно, что Т4, поступающий из плазмы в эпителиальные клетки хориоидного сплетения, связывается с синтезированным in situ ТСПА, образовавшийся комплекс секретируется в спинномозговую жидкость и распределяется в мозге [29].

В цикле работ Ш.С.Азимовой и соавт. [1—3] с использованием биологической модели in vivo н очищенных гомологичных ТСПА человека и крысы изучена физиологическая роль комплексов тиреоидных гормонов с ТСПА. Комплекс ТСПА — тиреоидный гормон из сыворотки проникает через плазматическую мембрану в клетки-мишени [1]. В компетентных клетках комплекс локализуется на рибосомах, митохондриях, в липидных каплях и аппарате Гольджи. В клетках, не чувствительных к тиреоидным гормонам, небольшое количество поступившего ТСПА концентрируется- в лизосомах. Исследование транслокации ТСПА в различные субмптохондриальные фракции показало, что белок из цитоплазмы проникает через внешнюю мембрану и локализуется на внутренней мембране и матриксе митохондрий [2]. Найдено также, что ТСПА поступает в клетки печени, мозга и легких, транслоцируется из цитозоля в ядро и акцентируется хроматином, не подвергаясь при этом модификациям, затрагивающим его антигенные детерминанты [3]. На основании результатов сравнительного изучения структур ТСПА и клеточных рецепторов тиреоидных гормонов, а также данных о транслокации через плазматическую мембрану и внутриклеточном транспорте ТСПА сделан вывод о том, что ТСПА представляет собой базовую часть истинного рецептора тиреоидных гормонов.

По мнению авторов [55], механизм проникновения Т4 в орган может состоять либо в диссоциации комплекса под действием неконкурентного ингибитора в микроциркуляции печени, либо во взаимодействии ТСПА со специфическим рецептором на внешней поверхности клеточной мембраны.

С-Divino и G.Schussler [30] показали, что ТСПА, добавленный в разбавленную сыворотку или раствор альбумина человека, усиливает поглощение Т4 в культуре клеток гепатомы НЕр G2 человека. Это побудило авторов [30] изучить возможность прямого взаимодействия ТСПА со специфическими связывающими центрами на поверхности клеток НЕр G2. Найдено, что связывание ТСПА с клетками данной линии зависит от температуры и времени, причем термодинамическое равновесие наступает через 2 ч инкубации. Анализ взаимодействия по методу Скетчарда выявил один класс эквивалентных центров связывания с К„~5 нМ при 4°С и 14 нМ при 37°С. После протеолитического разрушения ТСПА, связанного на поверхности клеточной мембраны, определили, что 88% белка иитернализусгся клеткой. Насыщение связывающих центров ТСПА гормоном усиливало захват и интернализацию белка. Т4 и негормональные лиганды (салицилат и синтетический флавон EMD 21388) стимулировали поглощение нормального ТСПА и его молекулярного варианта с точечной заменой в положении 30 полипептидной цепи клетками астроцитомы и гепатомы [73]. Сделан вывод о том, что взаимодействие между ТСПА и его клеточным рецептором является частью механизма активного транспорта Т4 в клетку и может обусловливать дополнительные метаболические эффекты гормона.

II.2. Альбумин

Альбумин человека состоит из одной негликозилированной полипептидной цепи с мол. м. 66 кД. Известна последовательность 548 аминокислотных остатков этого белка. Из них 48% составляют (-структуру, а 15% образуют а-спиральные участки. Охарактеризованы три главных домена в полипептидной цепи с повторяющимися аминокислотными последовательностями. В русле крови альбумин транспортирует многие низкомолекулярные физиологически активные вещества, в том числе жирные кислоты, аминокислоты, билирубин, ионы металлов, стероиды и йодтиронины. Ген альбумина расположен на длинном плече хромосомы 4. Из 15 эксонов гена два кодируют сигнальный пептид из 18 аминокислотных остатков и пропептад из 6 остатков [58]. Альбумин продуцируется печенью в 25 и 1250 раз более интенсивно, чем соответственно ТСПА и ТСГ. Его концентрация в нормальной сыворотке составляет в среднем 4200 мг/мл, а время полужизни в кровообращении — 13 сут. Содержание альбумина в сыворотке умеренно снижается при циррозе печени, нефрозе, воспалительных реакциях, травмах [70]. В одном [58] из множества обзоров, посвященных альбумину, можно найти полные сведения о его структуре, физико-химических свойствах, молекулярной генетике и метаболизме. Мы же остановимся далее на описании свойств комплексов альбумина с тиреоидными гормонами.

Альбумин содержит один относительно высокоаффинный центр связывания йодтиронинов с К_а 5 46^s М~’ (для Т₄) и Г ■10⁵ М“‘ (для Т,), а также от 2 до 6 центров низкого сродства с Ко 5 ТО4 М-1 (для Т₄) и 5 ТО³ М^—‘ (для Т₃) [70]. Связывание тиреоидных гормонов с альбумином ингибируется жирными кислотами и другими органическими анионами [70], а также ЫаС1 в физиологических концентрациях [77].

В дополнение к “нормальным” центрам связывания Т₄ при генетических повреждениях молекулы альбумина обнаружен центр с К_а 7 10^е М^_‘. Этот аналог в небольших количествах присутствует в нормальной сыворотке, и его концентрация резко повышается при дисальбуминемической гипертироксинемии [42]. При этом заболевании около 25% общего альбумина проявляет повышенное сродство к Т₄, что приводит к существенному увеличению количества гормона, переносимого этим транспортным белком [42]. Важное для медицинской диагностики аномальное связывание Р^и1]-Т₄ с альбумином легко выявляется после ингибирования ТСПА барбиталом и инактивации ТСГ обработкой сыворотки при pH 3,0 [12].

О специфической роли альбумина в транспорте тиреоидных гормонов в ткани сообщалось лишь в нескольких публикациях [47,51, 81]. Было высказано предположение, что альбумин может опосредовать усиленное поглощение связанных с ним йод- тироиинов печенью за счет взаимодействия белка со своим рецептором на гепатоцитах [81]. В другой работе [47] отмечают факт интернализации комплекса Т₃—альбумин периферическими лейкоцитами человека. С.Мепбс1 и соавт. [51] в экспериментах на крысах показали, что 4% раствор альбумина человека, не содержащий ТСПА и ТСГ, при введении вместе со [ ^|г55]-Т, через портальную вену в печень обеспечивает равномерное распределение меченого гормона по всем клеткам органа, тогда как при перфузии печени не связанным с альбумином [ч⁵1]-Т₄ весь гормон захватывается перипортальными клетками.

П.3. ТСГ

ТСГ имеет мол. м. 54 кД и в отличие от ТСПА и альбумина является гликопротеином, содержащим 23% сахаров по массе.

Современные эффективные методики выделения и очистки ТСГ основаны на лигацд-аффинной хроматографии [6, 37].-антихимотрипсином (58% гомологии),а,-антитрипсином (53%) и антитромбином III (27%) [35]. Интересно, что к тому же семейству относится и транскортин человека [40], хотя ни ТСГ, ни транскортин не обладают свойствами антипротеаз. Ген ТСГ расположен в средней части длинного плеча хромосомы X между полосами Xq 11 и Xq 23 [79]. Кодирующая область гена ТСГ состоит из 1245 пар оснований, организованных в 4 эксона [35]. Сведения о вторичной структуре ТСГ получены на основании характеристик кругового дихроизма и флюоресцентных свойств белка [38, 74]. ТСГ содержит примерно равные доли а-спирали и [3-структуры. Расчеты термодинамических параметров плавления третичной структуры ТСГ по данным микрокалориметрии показывают, что в ТСГ присутствуют два близких по пространственной организации домена.

Оба тиреоидных гормона и их структурные аналоги связывают по одному центру в молекуле ТСГ. При 37°С и pH 7,4 значения К составляют 1 10¹⁰ и 5 -10® М^-1 для Т₄ и Т₃ соответственно [70]. Несмотря на очень высокую энергию связывания, прибл!гжающуюся по порядку к энергии химических реакций, взаимодействие является обратимым. Диссоциация комплексов ТСГ с тиреоидными гормонами протекает достаточно быстро: время полужизни равно 4 и 39 с соответственно для Т, и Т₄ [70|. Т₄ имеет структуру наиболее предпочтительного лиганда для ТСГ. Тем не менее этот белок способен связывать, хотя и с невысоким сродством, многие соединения, которые имеют лишь частичное структурное сходство с Т₄. Так, сообщалось о взаимодействии с Т₄-связывающим центром ТСГ лекарственных препаратов 5,5‘-дифенилгидантоина, фенклофенака, диазепама, салицилатов [69]. Кроме того, ТСГ связывает 8-анилин-1-нафталинсульфонат, что используется в исследованиях комплексообразования методами флюоресцентной спектроскопии и для вытеснения Т₄ из комплекса с ТСГ при иммуноанализе [70].

ТСГ синтезируется в печени [13]. Его концентрация в нормальной сыворотке составляет 15—30 мг/л. Время полужизни ТСГ в кровообращении 5 дней [63]. Ряд природных и синтетических препаратов способны увеличивать (эстрогены, героин, метадон, 5-фторурацил, перфеназин, клофибрат) или уменьшать (андрогены, глюкокортикоиды, анаболические стероиды) содержание ТСГ в организме человека [69]. Высокие концентрации ТСГ в сыворотке обнаружены при остром вирусном гепатите, хроническом активном гепатите и первичном циррозе печени [72]. Поскольку повышенные концентрации ТСГ были выявлены у 92% больных с гепатоклеточной карциномой, то его можно считать надежным, хотя и неспецифическим, онкомаркером [78]. Скорость продуцирования этого белка снижается как при гипотиреозе, так и при тяжелом тиреотоксикозе. Клиренс замедляется при состояниях с аномально низкими концентрациями тиреоидных гормонов в плазме и усиливается при тиреотоксикозе. Этот сложный эффект тиреоидных гормонов обусловливает значительные колебания концентраций ТСГ в плазме людей с нарушениями функции щитовидной железы [70].

В последнее время интенсивно изучаются генетические варианты ТСГ. На молекулярном уровне установлены три типа альтераций гена ТСГ: делеция одного нуклеотида, замещение одного нуклеотида и замещение двух нуклеотидов [44]. Эти аномалии гена проявляются как наследственное полное отсутствие ТСГ в плазме человека или в виде генетических вариантов с заменами соответственно одного или двух аминокислотных остатков, пониженным сродством к тиреоидным гормонам, измененными зарядовыми свойствами и повышенной термолабильностью [65].

Из девяти описанных в литературе молекулярных вариантов ТСГ три имеют общую замену лейцина на фенилаланин в положении 283 наряду со специфичными для них мутациями. Такая же замена в положении 283 характерна и для ТСГ, обладающего всеми свойствами нативного белка [44]. Это позволяет говорить о полиморфизме ТСГ по кодону 283. Такой полиморфизм ТСГ характерен для всех этнических групп населения [44]. Вместе с тем можно сделать неблагоприятный прогноз о том, что замещение в положении 283 в принципе может быть важным для появления иных специфических мутаций гена ТСГ.

Олигосахаридные цени ответственны за микрогетерогенность ТСГ и в существенной степени определяют скорость выведения этого гликопротеина из кровообращения [13]. В процессе клиренса особенно важны концевые сиаловые кислоты. Десиали- рованный ТСГ с экспонированными остатками галактозы имеет очень высокую скорость клиренса за счет быстрого поглощения гепатоцитов поверхностными рецепторами, способными связывать многие асиалогликопротеины [63].

Особую роль углеводный компонент играет в функционировании ТСГ при беременности. Гиперэстрогенемия, характерная для этого физиологического состояния организма, влияет на углеводную структуру ТСГ, что в свою очередь приводит к уменьшению на 15% скорости клиренса ТСГ [9]. Этим, однако, нельзя объяснить двукратное повышение содержания ТСГ при беременности [69]. По-видимому, как усиленный синтез, так и замедленный клиренс определяют повышенные концентрации этого гликопротеина в сыворотке беременных женщин.

При хроматографии чистого ТСГ из сыворотки ретроплацен- тарной (послеродовой) крови на конканавалин А-сефарозе гликопротеин разделяется на две фракции, одна из которых (ТСГ- 1), составляющая около 10% от общей массы, не взаимодействует с иммобилизованным лектином и элюируется в свободном объеме, а другая адсорбируется на аффинной колонке [10, 75]. Установлено, что ТСГ-1 является характерным для беременности структурным вариантом ТСГ с особым строением углеводного компонента и специфической микрогетерогенной структурой. В то же время ТСГ-1 не отличается от ТСГ нормальной сыворотки по аминокислотному составу, вторичной и третичной структурам полипептидной цепи, а также по строению и свойствам гормонсвязывающего центра. Изучение в модельных системах in vivo клиренса вариантов ТСГ показало, что ТСГ-1 и характерная для беременности высокосиалированная фракция ТСГ [9] выводятся из кровообращения крысы в 1,5—2,5 раза медленнее, чем вариант, соответствующий ТСГ нормальной сыворотки.

Разработана радиоиммунологическая система для количественного определения ТСГ-1 в сыворотке крови человека. Найдено, что в сыворотке крови здоровых доноров доля ТСГ-1 составляет в среднем 1,2% от уровня общего ТСГ, к сроку разрешения от беременности эта величина повышается до 8 % в сыворотке и 9,5% в амниотической жидкости и медленно снижается после родов, достигая через 5 мес значения, характерного для нормы [5]. По данным двух групп авторов [9], при злокачественных новообразованиях различной локализации и нарушениях функции печени доля ТСГ-1 составляет 3—10%.

Таким образом, ТСГ-1 является минорным компонентом плазмы крови человека в норме. Повышение концентрации общего ТСГ, вызываемое различными ненаследственными причинами, сопровождается увеличением доли ТСГ-1. Высказано предположение, что биосинтез структурного варианта ТСГ, содержащего только трехантенные олигосахаридные цепи со специфической микрогетерогенной структурой, представляет собой один из способов физиологической адаптации к увеличению потребности организма в ТСГ. Если возникает необходимость в увеличении концентрации ТСГ в крови, то реакция синтезирующего органа может состоять в избирательном усилении биосинтеза долгоживущего структурного варианта за счет изменения механизмов посттрансляционного гликозилирования полипептидной цепи.

Биологический смысл обсуждавшейся выше структурной гомологии между ТСГ и серпинами рассматривается в работе [57]. Ингибиторы сериновых протеаз в активной форме имеют напряженную (S) конформацию. В этой конформации у а -антитрипсина действию протеазы доступна петля, в которой надлежащим образом сближены остатки активного центра Met-358 и Ser-359. Под действием фермента петля разрывается и молекула антипротеазы претерпевает необратимый переход в расслабленную (R) конформацию, в которой эти два аминокислотных остатка удалены друг от друга. Такой конформационный переход сопровождается существенным увеличением термостабильности макромолекулы. По данным авторов [57], ТСГ и транскортин, имея родственную а.-антитрипсину третичную структуру, расщепляются эластазой нейтрофилов и приобретают повышенную тепловую устойчивость. При этом у транскортина в отличие от ТСГ существенно снижается сродство к лиганду. Таким образом, в случае комплекса транскортина с кортизолом S — R-переход in vivo с участием компетентных лейкоцитов при воспалительной реакции может приводить к высвобождению гормона и обеспечению доставки повышенных количеств глюкокортикоида к месту воспаления. Хотя у ТСГ и не выявлено изменений сродства к лиганду в результате конформационного S— R-персхода, возможность сайтспецифичного ферментативного расщепления этого белка может реализовываться в ходе взаимодействий с клетками-мишенями направленного транспорта тиреоидного гормона.

К.Hashizume и соавт. [41]впервые высказали экспериментально обоснованное предположение о том, что ТСГ выполняет транспортную функцию не только в сыворотке крови, но и на уровне плазматической мембраны клетки. В их работе изучено взаимодействие in vitro между периферическими моноядерными клетками человека и комплексами [¹²‘1 |-Т₄ с интактным и дсси- ащроввнным ТСГ. Найдено, что связанный с белком гормон способен проникать в клетку. Процесс поглощения комплекса клеткой зависит от температуры, времени инкубации и состояния углеводных цепей связывающего белка. Механизм трансмембранного переноса может включать интернализацию тройного комплекса Т, — ТСГ — рецептор ТСГ.

Важной функцией ТСГ при беременности может быть его участие в переносе тиреоидных гормонов из плазмы матери в кровообращение плода [31]. Т, играет ключевую роль в раннем нейрогенезе, и ТСГ может опосредовать гормональную связь между матерью и плодом путем регуляции трансплацентарного переноса Т, [31, 33]. В этой связи особую функцию в фетопла- центарной системе может выполнять характерный для беременности структурный вариант гликопротеина ТСГ-1, которым обогащен общий ТСГ, обнаруженный в амниотической жидкости [5].

• Аполипопротеины

Аполипопротеины составляют один из самых представительных классов белков плазмы крови человека. Благодаря своей амфифильной структуре эти белки обладают способностью связывать и тем самым обеспечивать солюбилизацию липидов в водном окружении плазмы. В известном обзоре [71] подробно описаны структурно-функциональные свойства и биомедицинское значение аполипопротеинов.

Ранние наблюдения показали, что Т, и Т₃ способны ассоциировать с липопротеидными частицами плазмы человека [43]. Позже с помощью аффинной хроматографии плазмы на Т,-сефарозе [11,39] и фотоаффинного ковалентного мечения липопротеинов высокой, низкой и очень низкой плотности (соответственно ЛПВП, ЛПНП и ЛПОНП) [^|251]-Т₄ [17, 18, 22, 39] было найдено, что апоА-I, апоА-П, anoA-IV, апоВ-100, апоС-1, апоС-П, апоС-Ш и апоЕ являются Т,-связывающими компонентами липопротеидных частиц. На основании результатов кинетических и равновесных экспериментов [7, 17, 18, 39] сделан вывод о том, что связывание тиреоидных гормонов с аполипопротеинами является зависимым от времени, обратимым, насыщаемым и чувствительным к специфическим ингибиторам процессом взаимодействия со структурно обособленным центром в белке, комплементарным лиганду. Число таких центров в макромолекуле варьирует от I в апоА-1 [21] до 3 в апоВ-100 [18, 20]. Из изученных аполипопротеинов только апоА-I и его липидный комплекс апоА-I—ЛПВП проявляют достаточно высокое сродство к гормону (Ка 10⁷ — 10⁸ М^_|) [7, 17].

Известно, что многие типы клеток человека имеют поверхностные рецепторы апоВ-100 и апоЕ, участвующие в доставке холестерина в клетку путем связывания и последующей интернализации комплекса ЛПНП — рецептор [71]. Па основе этого механизма был создана гипотеза о физиологической роли комплекса тиреоидного гормона с ЛППП, которая недавно получила экспериментальную проверку [19]. Авторы изучили поглощение [^|251]-Т₃ и [ШТ, фибробластами кожи человека, выращенными в присутствии обедненной липопротеинами сыворотки. При добавлении в среду фракции ЛПНП, апоВ-100 или апоЕ в концентрациях, достаточных для связывания гормона, но не превышающих емкость клеточного рецептора, наблюдали увеличение на 27—63% начальной скорости поглощения и количества поглощенного Т, (но не Т₃) в состоянии равновесия. Этот эффект отсутствовал у клеток с дефицитом рецепторов (наследственная гиперхолестеринемия, низкая экспрессия рецепторов при избытке холестерина в среде). Специфический характер действия ЛПНП и соответствующих аполипопротеинов подтверждался тем фактом, что другие Т,-связывающие белки, наоборот, пропорционально своим концентрациям в среде снижали количество Т,, проникающего в клетку. Авторы [19] предположили, что существуют два пути транспорта Т, в фибробласты. Первый — через центры связывания свободного гормона на клеточной поверхности, второй, дополнительный путь, недоступный для Т₃, — через рецепцию комплекса Т, — ЛПНП и интернализацию последнего.

• Иммуноглобулины

Иммуноглобулины образуют обширное семейство структурно родственных белков, которые состоят из двух пар полипеп- тидных цепей, удерживаемых дисульфидными мостиками и нековалентными связями. Пять таких стандартных четырехцепочных фрагментов, соединенных J-цепыо, присутствуют в IgM. Тяжелые цепи, включающие около 450 аминокислотных остатков, по своему строению разделяются на пять классов, что лежит в основе классификации иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, IgD и IgE; Кроме того, существуют 4 подкласса IgG и 2 подкласса IgA. Легкие цепи (около 214 остатков) являются общими для всех классов иммуноглобулинов, хотя и могут различаться соотношением типов К и X. В семейство иммуноглобулинов входят также белки, которые не обладают активностью антител. Это миеломные белки, свободные субъединицы иммуноглобулинов и белки Бенс-Джонса. Подробные сведения о структурных, функциональных и генетических характеристиках иммуноглобулинов можно почерпнуть из авторитетного источника [61] и соотнести с излагаемыми ниже гормонсвязывающими свойствами этих гликопротеинов.

Впервые уникальный клинический случай связывания Т, с фракцией иммуноглобулинов сыворотки больного карциномой щитовидной железы был описан J.Robbins и соавт. [67]. В последовавших затем многочисленных наблюдениях и системных исследованиях охарактеризованы приобретенные изменения в системе транспорта тиреоидных гормонов у человека, которые заключаются в появлении аномальных связывающих белков, аутоантител, относящихся к иммуноглобулинам различных классов [16]. Относительное число случаев (частотность) обнаружения аутоантител к тиреоидным гормонам при массовых обследованиях взрослого населения не превышает долей процента, но при тиреоидных заболеваниях такие аутоантитела присутствуют у 5% больных [16].

В ходе работ по изучению “патологического” связывания гормонов щитовидной железы с аномальными белками были полу- чены.отдельные сведения о взаимодействии Т, и Т₃ с нормальными иммуноглобулинами человека. Так, при оценке методики детекции анти-Т, (Т₃) аутоантител в очищенной фракции иммуноглобулинов нормальной сыворотки отмечалось “неспецифи- чсское” связывание Т, и Т3 с нормальными IgG [27]. При экспериментальной проверке предположения об “иммуноглобулиновой” природе ингибитора связывания тиреоидных гормонов в сыворотке были получены данные, косвенно свидетельствующие о Т,-связывающих свойствах нормального IgM человека [15].

В ходе системного исследования Т4-связывающих белков плазмы человека с помощью нового методического подхода, основанного на использовании лиганд-аффинной хроматографии, было показано, что постоянными компонентами белковой смеси, биоспецифически выделяемой из рстроплацентарной и нормальной сывороток человека с помощью Т,-сефарозы, являются IgG и IgM [6]. Оставалось неясным, являются ли Т-ссвязы- вающие иммуноглобулины аутоантителами, т.е. аномальными белками, которые появляются при достаточно редких патологических состояниях, или же они относятся к нормальным транспортным белкам плазмы.

С целью ответа на этот вопрос изучены кинетические и равновесные характеристики взаимодействия Т, с IgA, IgG, IgM и белками Бенс-Джонса, выделенными в чистом виде из сыворотки крови человека[8]. Найдено, что комплексообразование Т, с иммуноглобулинами является зависимым от времени, обратимым, насыщаемым и чувствительным к специфическим ингибиторам процессом. Необходимым и достаточным для связывания Т, компонентом молекулярной структуры иммуноглобулина является, по-видимому, L-цепь типа К или X. Ковалентное присоединение Н-цепи может резко увеличивать сродство к тиреоидному гормону (ц-цепь в IgM) или изменять чувствительность участка связывания к химическим агентам и pH среды (ц-цепь в IgM, у- цепь в IgG). Экспериментальные данные показывают, что Т,- связывающий IgM не принадлежит к /‘патологическому” типу белков — анти-Т, аутоантителам: зависимость реакции связывания Т, от физико-химических условий среды является типичной для нормальных траспортных белков; частотность обнаружения Т,-связывающего IgM в случайно выбранных индивидуальных пробах сыворотки здоровых людей составляет 100%; комплекс IgM — Т, структурно отличается от комплекса антиген — антитело, так как не способен взаимодействовать с первым компонентом комплемента. Авторы [8] считают, что специфические Т,-связывающие свойства иммуноглобулинов нормальной сыворотки могли долгое время оставаться нераскрытыми из-за недостатков традиционного метода анализа, который не способен обнаружить слабые проявления Т,-связывающей активности этих белков в физиологических жидкостях, содержащих эндогенный ингибитор С1~ и (или) экзогенный ингибитор 8-анм- лин-1-нафталинсульфокислоту.

Особая биологическая роль IgM выявлена в ходе экспериментов in vitro с использованием модельной системы тиреоидный гормон — связывающий белок — плазматическая мембрана микроворсинок сннцитиотрофобласта человека [,]. Важно отметить, что выбранная в качестве объекта исследования ткань формирует поверхность контакта между материнской кровью и плодом, является компетентной в отношении тиреоидных гормонов [11] и содержит поверхностные рецепторы иммуноглобулинов [61). В этой модельной системе очищенные ТСПА, альбумин, апоА-I, ТСГ, IgG и IgM при концентрациях, близких к Kj их комплексов с тиреоидными гормонами, оказывали пропорциональное концентрациям ингибирующее действие на свя-

Таблица 2

Активная роль лиганд-бслковых комплексов в трпспорте тиреоидных гормонов в клетки некоторых тканей

зывание [^,И1]-Т_Э или [^1И1]-Т₄ с мембранным рецептором тиреоидных гормонов. Зависимость мембранного связывания 1^,ИЦ- Т₄ от концентрации IgM в системе носила типичный для всех изученных белков характер. В случае Т₃ такая зависимость была уникальной для IgM и включала фазу стимулирующего действия IgM (10^-11—10~’ М) и фазу ингибирования (10~*—10~’М). В присутствии 30 пМ IgM на 75% увеличивалась концентрация мембранных мест связывания Т₃ при снижении К_а в 2,2 раза. В отдельном эксперименте показано [5] , что IgM специфически взаимодействует с двумя типами связывающих центров на плазматических мембранах плаценты с К_а<1)=5,0 -10’ М^_|, В =34 фмоль/мг общего мембранного белка и К_а( =2,7 10′ М^-1, В_гоах(2)=2,0 пмоль/мг мембранного белка. Авторы [4] считают, что стимулирующий эффект IgM обусловлен увеличением числа Т₃— связывающих мест на мембранах микроворсинок за счет образования комплекса IgM с его мембранным рецептором, проявляющего повышенную Т₃-связывающую активность.

В табл.2 обобщены специфические транспортные функции Т₄-связывающих белков плазмы человека.

Система транспортных белков, обратимо связывающих более 99% общей массы Т₄ и Т₃ в плазме крови человека, включает ТСПА, альбумин, ТСГ, апоА-I, апоА-Н, anoA-IV, апоВ-100, апоС-I, апоС-П,апоС-Ш, апоЕ, IgM, IgYj и IgA. В этот широкий спектр белков входят и их структурные варианты, отличающиеся элементами химического состава, некоторыми физическими свойствами и особенностями взаимодействия с йодтирони- нами. По величине сродства к тиреоидным гормонам связывающие белки можно условно разделить на три группы: низкоаффинные (альбумин, большинство аполипопротеинов, IgG и IgA; К ~10⁵ —10⁶ М~‘), среднеаффинные (ТСПА и апоА-1; К -10’ — 10* М^_|) и высокоаффинные (ТСГ и его варианты; К_а —10’ — 10’° М“’). Существуют эффективные методы выделения и очистки этих белков. Известны строение генов, параметры биосинтеза и клиренса, первичная, вторичная и третичная структуры полипептидных цепей, физические свойства молекул.

Т₄-связывающие белки плазмы не обладают генетическим родством, различаются по химическому строению и физическим свойствам и выполняют различные основные или дополнительные биологические функции. Их объединяет участие в термодинамическом равновесии со свободными гормонами и наличие структурно обособленного активного центра, в большей или меньшей степени комплементарного структуре йодтирони- на.

Гипотеза о свободных гормонах объясняет и количественно описывает все клеточные эффекты Т₄ и Т₃ на основе концентрации несвязанных гормонов в плазме, а связывающим белкам отводит резервную, буферную и гормонвысвобождающую функции. Исследования последн!о< лет выявили активную роль транспортных белков и их клеточных рецепторов в механизмах взаимодействия тиреоидных гормонов с компетентными тканями: комплекс Т₄ — ТСГ интернализуется периферическими моноя- дерными клетками, Т₃ и Т₄, связанные с ТСПА, траислоциру- ются через плазматическую мембрану и распределяются между субклеточными фракциями печени и других органов, апоА-I избирательно усиливает поглощение Т₄ фибробластами, a IgM стимулирует связывание Т₃ с плазматическими мембранами плаценты.

Понимание фундаментальных основ функционирования многокомпонентной системы Т₄-связывающих белков плазмы важно для диагностики заболеваний человека и правильного применения фармакологических средств, которые могут влиять на комплексообразование тиреоидных гормонов с танспортны- ми белками.

Поскольку многие компоненты системы Т₄-связывающих белков участвуют в целом ряде хорошо изученных физиологических процессов, казалось бы, не имеющих прямого отношения к метаболизму йодтиронинов, интересно выяснить влияние связанного тиреоидного гормона на эти процессы.

В целом создается впечатление, что каждый отдельный Т₄— связывающий белок может выполнять специализированную функцию по доставке одного из двух тиреоидных гормонов в специфическую ткань. Разнообразие транспортных белков и компетентных тканей дает широкий простор исследованиям, результаты которых должны появиться уже в ближайшем будущем.

1. Азимова Ш.С., Умарова Г.Д., Петрова О.С. и др. // Биохимия. — 1984. — Т. 49, № 8. — С. 1350 — 1356.

2. Азимова Ш.С., Умарова Г.Д., Петрова О. С. и др. // Биохимия. — № 9. — С. 1478 — 1485.

3. Азимова Ш.С., Умарова Г.Д., Тухтаев К.Р., Абдукаримов А.Р. // Биохимия. — № 10. — С. 1640 — 1646.

4. Карпыза Е.И., Киклевич И.Е., Ермоленко М.Н., Свиридов О.В. // Биохимия. — 1993. — Т. 58, № 2. — С. 285 — 293.

5. Свиридов О.В., Ермоленко М.Н., Будникова Л.П., Карпыза И.Е. // Пробл. эндокринол. — 1989. — № 2. — С. 48 — 52.

6. Свиридов О.В., Ермоленко М.Н., Пышко Е.С. и др. // Биохимия. — 1990. — Т. 55, № 2. — С. 329 — 337.

7. Свиридов О.В., Пышко Е.С., Ермоленко М.Н., Стрельченок О.А. // Там же. — № 11. — С. 2002 — 2010.

8. Свиридов О.В., Ермоленко М.Н. // Там же. —1994. — Т. 59, № i. — С. 78-87.

9. Ain К.В., Morí Y., Refetoff S. // J. clin. Endocr. Metab. — 1987. — Vol. 65, N 4. — P. 689-696.

10. Ain K.B., Refetoff S. // Ibid. — 1988.- Vol. 66, N 5. — P. 1037-1043.

11. Alderson R., Pastan I., Cheng S.Y. // Endocrinology. — 1985. — Vol. 116, N 6. — P. 2621-2630.

12. Arevalo G. // Clin. Chem. — 1988. -Vol. 34, N 4. — P. 705- 708.

13. Bartalena L. // Endocr. Rev. — 1990. — Vol. 11, N 1. — P. 47-63.

14. Bashor M.M., Hewett J., Lackey A. et al. // Prep. Biochem. — 1987. — Vol. 17, N 3. — P. 209-227.

15. Benvenga S., Costante G., Melluso R. et.al. // Acta endocr. (Kbh.). — 1983. — Vol. 103, N 1. — P. 46-52.

16. Benvenga S., Trimarchi F., Robbins J. // J. Endocr. Invest. — 1987. — Vol. 10. — P. 605-619.

17. Benvenga S., Cahnmann H.J., Gregg R.E., Robbins J. // J. clin. Endocr. Metab. — 1989. — Vol. 68, N 6. — P. 1067— 1072.

18. Benvenga S., Cahnmann H.J., Gress R.E., Robbins J. // Biochimie. — 1989. — Vol. 71. — P. 263-268.

19. Benvenga S., Robbins J. // Endocrinology. — 1990. — Vol. 126, N 2. — P. 933-941.

20. Benvenga S., Cahnmann H.J., Robbins J. // Ibid. — Vol. 127, N5. — P. 2241-2246.

21. Benvenga S., Cahnmann H. J., Robbins J. Ц Ibid. — 1991. — Vol. 128, N 1. — P. 547-552.

22. Benvenga S., Cahnmann H.J., Rader D. et al. // Ibid. — 1992. — Vol. 131. N 6. — P. 2805-2811.

23. Blake C.C.F., Galley S.J. // Nature. — 1977. — Vol. 268. — P.115-120.

24. Blake C.C.F., Geisow M.J., Oalley S.J. et al. //J. molec. Biol.- 1978. — Vol. 121. — P. 339 356.

25. Bridges C.D.B., Peters T., Smith J.E. et al. // Fed. Proc. — 1986. — Vol. 45, N 9. — P. 2291-2303.

26. Bristow A.F., Gaines-Das R.E., Buttress N. et al. // Clin. Endocr. — 1993. — Vol. 38, N 4. — P. 361-366.

27. Calzi L.L., Benvenga S., Battiato S. et al. // Clin. Chem. — 1988. — Vol. 34, N 12. — P. 2561-2562.

28. Chanoine L.R., Alex S., Fang S.L. // Annual Meeting of the Endocrine Society, 73-rd: Abstracts. — Washington, 1991. — P. 132.

29. Dickson W.R., Aldred A.R., Menting J.G.T. et al. // J. biol. Chem. — 1987. — Vol. 262, N 29. — P. 13907- 13915.

30. Divino C.M., Schussler G.C. // Ibid. — 1990. — Vol. 265, N 3. — P. 1425-1429.

31. Ekins R. // Lancet. — 1985. — Vol. 1. — P. 1129-1132.

32. Ekins R., Edwards P.R. // Amer. J. Phisiol. — 1988. — Vol. 255. — P. E403-E409.

33. Ekins R. U Endocr. Rev. — 1990. — Vol. 11, N 1. — P. 5- 46.

34. Fex G., Laurell C.-B., Thulin E. // Europ. J. Biochem. — 1977. — Vol. 75, N 1. — P. 181-186.

35. Flink I.L., Bailey T.J., Gustafson T.A. et al. // Proc. nat. Akad. Sei. USA. — 1986. — Vol. 83. — P. 7708-7712.

36. Fung W.-P., Thomas T., Dickson P.W. et al. //J. biol. Chem. — 1988. — Vol. 263. — P. 480- 488.

37. Gershengom M. C., Cheng S.-Y., Lippoldt R.E. et al.// Ibid. — 1977,- Vol. 252, N 23. — P. 8713-8718.

38. Gershengom M.C., Lippoldt R.E., Edelhoch ff., Robbins J.U Biochemistry. — 1977.- Vol. 252, N 23. — P. 8719-8723.

39. Grimaldi S., Bartalena L., Carlini F., Robbins J. // Endocrinology. — 1986. — Vol. 118, N 6. — P. 2362—2369.

40. Hammond G.L. // Endocr. Rev. — 1990. — Vol. 11, N1.— P. 65-79.

41. Hashizume K., Sakurai A., Miyamoto T. et al. // Endocr. Jap. — 1986. — Vol. 33, N 5. — P. 665-674.

42. Hennemann G., Docter K. // The Thyroid Gland / Ed. M.A. Greer. — New York, 1990. — P. 221-231.

43. Hoch H., Lewallen C. G. // J. clin. Endocr. Metab. — 1974. — Vol. 38, N 4. — P. 663- 673.

44. Janssen O.E., Bertenshaw R., Takeda K. et al. //Trends Endocr. Metab. — 1991. — Vol. 2. — P. 104 -114.

45. Jornvall H., Carlstrom A., Petterson T. et al. // Nature. — 1981. — Vol. 291. — P. 261-263.

46. Kanda Y,Goodman D.S., Canfield R.E., Morgan F.J. // J. biol. Cem. — 1974. — Vol. 249. — P. 6796-6805.

47. Kostrouch Z., Raska I., Felt V. et al. // Experientia (Basel). — 1987,- Vol. 49, N 10. — P. 1119-1120.

48. Luckebach C., Wahl R., Kallee E. // Europ. J. clin. Chem. clin. Biochem. — 1992. — Vol. 30, N 7. — P. 387 -390.

49. Marione R.L., Herbert J., Dwork A., Shon E.A. // Biochem. biophys. Res. Commun. — 1988. — Vol. 151, N 2. — P. 905— 912.

50. Mita S., Maeda S., Shimada K., Araki S. // Ibid. — 1984. — Vol. 124. — P. 558-568.

51. Mendel C.M., Weisiger R.A., Jones A.L., Cavalieri R.R. // Endocrinology. — 1987. — Vol. 120, N 5. — P. 1742—1749.

52. Mendel C.M., Cavalieri R.R., Weisiger R.A. // Ibid. — 1988. — Vol. 123, N 4. — P. 1817-1824.

53. Mendel C.M. ¡/ Endocr. Rev. — 1989. — Vol. 10, N 3. — P. 232—274.

54. Munro S.L., Lim C.F., Hall J.G. et al. // J. clin. Endocr. Mctab. — 1989. — Vol. 68, N 6. — P. 1141 -1147.

55. Pardridge W.M., Premachandra B.M., Fierer G. // Amer. J. Phisiol. — 1985. — Vol. 248. — P. G545-G55O.

56. Pardridge W.M. // Ibid. — 1987. — Vol. 252. — P. E157 — EI64.

57. Pemberton P.A., Stein P.E., Pepys M.B. et al. // Nature. — 1988. — Vol. 336. — P. 257-258.

58. Peters T.Jr. // Advanc. Protein Chem. — 1985. — Vol. 37. — P. 161- 246.

59. Petterson T., Carlstrom A., Jornvall H. // Biochemistry. — 1987. — Vol. 26, N 14. — P. 4578-4583.

60. Petterson T.M., Carlstrom A., Ehrenberg A., Jornvall H. // Biochem. biophys. Res. Commun. — 1989. — Vol. 158, N 4. — P. 341-347.

61. Putnam F.W. // The Plasma Proteins / Ed. F. W. Putnam. — 2-nd Ed. — New York, 1987. — Vol. 5. — P. 50-140.

62. Rejatanavin R., Liberman C., Lawrence C.D. et al. //J. clin. Endocr. Metab. — 1985. — Vol. 61, N 1. — P. 17—21.

63. Refetojf S., Fang V.S., Marshall J.S. Ц Ibid. — 1975. — Vol. 56. — P. 177-182.

64. Refetojf S., Dwulet F.E., Benson M.D. // Ibid. — 1986. — Vol. 63, N 6. — P. 1432-1437.

65. Refetoff S. // Endocr. Rev. — 1989. — Vol. 10, N 3. — P. 275-293.

66. Reid D.G., Saunders M.R. // J. biol. Chem. — 1989. — Vol. 264, N 4. — P. 2003-2012.

67. Robbins J., Rail J.E., Rawson R.W. // J. clin. Endocr. Metab. — 1956. — Vol. 16, N 5. — P. 573- 579.

68. Robbins J., Rail J.E. // Physiol. Rev. — 1960. — Vol. 40. — P. 415-489.

69. Robbins J., Bartalena L. // Thyroid Hormone Metabolism / Ed. G. Hennemann. — New York, 1986. — P. 3—38.

70. Robbins J. Ц The Thyroid / Ed. R.D.Utiger. — Philadelphia, 1991. — P. 116-127.

71. Scanu A.M. // The Plasma Proteins. — New York,1987. — Vol. 5. — P. 142.

72. Schussler G.C. //Thyroid. — 1990. — Vol. 1, N 1. — P. 25— 34.

73. Schussler G., Divino C.M., Saraiva M.J. // Progress in Thyroid Research / Eds A.Gordon, /.Gross, G.Hennemann. — Rotterdam, 1991. — P. 725—728.

74. Siegel J.S., Villanueva G.B., Korcek L., Tabachnik M. // Int. J. Biochem. — 1984. — Vol. 16. N 5. — P. 575-577.

75. Strel’chyonok G.A., Avvakumov G.V., Akhrem A.A. Ц Carbo- hydr. Res.- 1984. — Vol.134. — P. 133- 140.

76. Strel’chyonok G.A., Avvakumov G.V. // J. Steroid Biochem. — 1990. — Vol.35,N 5. — P. 519-534.

77. Tabachnik M. //J. biol. Chem. — 1967. — Vol. 242, N 7. — P. 1646 -1650.

78. Teru S. I I Europ. J. nucl. Med. — 1984. — Vol. 9, N 3. — P. 121-124.

79. Trent J.M., Flink I.L., Morkin E. et al. // Amer. J. hum. Genet. — 1987. — Vol. 41, N 3. — P. 428-435.

80. Wahl R., Schmidberger H., Fessler E. et al. // Endocrynology. — 1989. — Vol. 124, N 3. — P. 1428-1437.

81. Weisiger R., Gollan J., Ockner R. // Science. — 1981. — Vol.211. — P. 1048-1051.

82. Zinn A.B., Marshall J.S., Carlson D.M. // J. biol. Chem. — 1978. — Vol. 253, N 19. — P. 6768-6773.

Какие белки полезнее: растительные или животные? | Здоровая жизнь | Здоровье

Первое и самое главное утверждение ученых гласит о том, что в природе вообще нет белков, которые бы идеально усваивались организмом человека. С этим придется согласиться всем: и вегетарианцам, и мясоедам. А проблема вся заключается в аминокислотах, из которых и состоят различные белки. В природе насчитывается более 150 аминокислот. Различные их вариации, как в количественном, так и в качественном составе, и образуют такое обширное разнообразие белков, их специфичность и неповторимость. Однако, как мы уже не раз говорили, человеку достаточно 20 аминокислот. 12 из них он может воссоздать сам, а 8 должны поступать с пищей. Так какие же продукты содержат наиболее полный и необходимый для человека набор аминокислот? Это и есть главный вопрос. Тогда будет понятно, что нужно готовить на обед.

Для простоты понимания ученые условно подразделили белки на 4 класса.

Первый класс. В этот класс вошли белки, не самые ценные с биологической точки зрения. В них не хватает некоторых необходимых аминокислот. Но эти белки обладают так называемой алиментарной специфичностью. Недостающие аминокислоты организм способен дополнить за счет заменимых аминокислот. В настоящий момент эта возможность выправлять аминограмму белков некоторых продуктов учеными считается наиболее ценной. К таким относятся белки молока и яиц. Вот почему, перестроив «формулу» под себя, организм усваивает белок яиц (использует его как строительный материал) практически полностью – на 92-100%. Немного уступают ему белки сквашенного молока (используется до 90%) и свежего молока (до 83%).

Второй класс. В него вошли в первую очередь белки говядины, затем белки рыбы, сои, рапса и семян хлопка. Еще раз повторю: в этих белках соотношение незаменимых аминокислот (аминограмма) самое лучшее для человека. Но тоже не идеально. И, кроме того, у них нет так называемого феномена компенсации: аминограмму в этих белках организм не выправляет, доводя ее до идеальной. Если бы у них была компенсаторная возможность, то эти белки, безусловно, стояли бы на первом месте. Но и без того их все равно считают наиболее ценными.

Третий класс. Сюда вошли все растительные зерновые белки. Они и по биологической ценности значительно хуже двух первых классов, и соотношение незаменимых аминокислот «слабее», и аминограмму их организм не выправляет.

Четвертый класс. В него ученые включили белки желатина и гемоглобина. Эти белки прозвали неполноценными, а еще – дефектными. В них вообще нет незаменимых аминокислот, а биологическая ценность у них – нулевая.

Поскольку идеальных для человека белков нет, то специалисты считают, что правильное питание – это комбинация продуктов, которые могли бы дополнять друг друга незаменимыми аминокислотами. Но, как и в любом другом деле, в построении принципа рационального питания тоже есть своя основа. Самое большое количество незаменимых аминокислот и лучшее их соотношение находится в животных белках! Кроме того, достоверно установлено, что животные белки способствуют более полному усвоению растительных белков. Более того, многие витамины и минеральные вещества плохо усваиваются без достаточного количества белков. Поэтому основа правильного питания – животный белок. А к нему уже можно добавлять все остальные.

А теперь – прошу прощения, господа, будет немного скучновато. Я хочу повертеть некоторыми цифирьками. Если кого-то серьезно интересует белковая тема – тогда наберитесь терпения и посмотрите этот кусочек текста.

Как я уже говорила, мы остро нуждаемся в незаменимых аминокислотах. Среди них наиболее важными считаются аминокислоты триптофан, метионин и лизин. Если бы существовал идеальный для человеческого организма белок, то соотношение этих аминокислот в нем был бы такой: 1,0 (триптофан) : 3,5 (метионин) : 5,5 ( лизин).

А теперь давайте сравним, что на самом деле мы имеем в природных продуктах:

Белки мяса животных – 1,0 : 2,5 : 8,5.
Белки пресноводных рыб – 0,9 : 2,8 : 10,1.
Белок куриного яйца – 1,6 : 3,3 : 6,9.
Белок свежего молока – 1,5 : 2,1 : 7,4.
Белок пшеничного зерна – 1,2 : 1,2 : 2,5.
Белки сои – 1,0 : 1,6 : 6,3.

Если сравнить эти математические выражения, то нетрудно догадаться, что самыми адаптированными для наших организмов являются белки яиц, молока и мяса. Вот это и есть основа человеческого рациона. А к ним уже нужно приложить дополнительные продукты: хлеб, овощи, зерновые каши.

В заключение хочу сказать: прежде чем выбирать тот или иной рацион питания, обязательно нужно понять, что для человека значат белки. А они играют огромную роль в жизнедеятельности. Они для нас значат ВСЕ! Они лежат в основе всех превращений в организме. Белок – это все жизненные процессы в организме, это обмен веществ, это способность к размножению и росту, наконец, человеческое мышление – это тоже белок. Имейте это в виду, прежде чем будете выбирать тот или иной рацион питания.

Другие статьи Татьяны Рессиной читайте на портале DrugMe.ru, а также на сайте Прививка Татьяны Рессиной.

Смотрите также:

изображений того, что белок делает для вашего тела

ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРЕДОСТАВЛЕНЫ:

1. Гетти
2. Гетти
3. Гетти
4. Гетти
5. Гетти
6. Гетти
7. Научный источник
8. Гетти
9. Гетти
10. Гетти
11. Гетти

ИСТОЧНИКОВ:

Genetics Home Reference: «Что такое белки и что они делают?»

Skeletal Muscle: «Благоприятная роль протеолиза в росте скелетных мышц и адаптации к стрессу.”

The FEBS Journal : «Механизмы, регулирующие рост и атрофию скелетных мышц».

Спортивная медицина : «Краткий обзор важнейших процессов мышечной гипертрофии, вызванной физическими упражнениями».

Журнал Американского колледжа питания : « Диетический белок: важное питательное вещество для здоровья костей».

Фармакология, биохимия и поведение : «Тяга к пище и пищевая зависимость»: критический обзор данных с биопсихосоциальной точки зрения.”

Ожирение: «Влияние частого употребления высокобелковой пищи на аппетит и чувство сытости во время потери веса у мужчин с избыточным весом / ожирением».

The British Journal of Nutrition : «Наличие или отсутствие углеводов и доля жиров в высокобелковой диете влияют на подавление аппетита, но не на расход энергии у людей с нормальным весом, питающихся в соответствии с энергетическим балансом», «Аминокислоты и иммунная функция. . »

PLoS One : «Диетический белок и артериальное давление: систематический обзор.”

JAMA : «Влияние потребления белков, мононенасыщенных жиров и углеводов на артериальное давление и липиды сыворотки».

Британский журнал медсестер : «Важность состояния питания пациентов для заживления ран».

Журнал диетологии и витаминологии : «Транспортные белки Mg, Zn и Cu: краткий обзор с физиологической и молекулярной точек зрения».

Текущее мнение в липидологии : «Белки, транспортирующие холестерин в кишечнике: обновление и не только.”

Антиоксиданты и редокс-сигналы : «Внутриклеточный транспорт и хранение железа: от молекулярных механизмов до последствий для здоровья».

Harvard Health: «Когда дело доходит до белка, сколько это слишком много?»

Отзыв от Christine Микстас, РД, ЛД 01 октября 2019 г.

Структура и функции белка — Биохимия

Белки являются наиболее универсальными макромолекул в живых системах и выполняют важные функции практически во всех биологических процессы.Они действуют как катализаторы, переносят и хранят другие молекулы, такие как кислород, они обеспечивают механическую поддержку и иммунную защиту, они генерируют движение, передают нервы импульсы, и они контролируют рост и дифференциацию. Действительно, большая часть этого текста будет посвящена понимание того, что делают белки и как они выполняют эти функции.

Несколько ключевых объектов позволяют белкам участвовать в таком широком спектре функций.

1.

Белки представляют собой линейные полимеры построенный из мономерных единиц, называемых аминокислотами .Строительство огромного множества макромолекулы из ограниченного числа строительных блоков мономера — повторяющаяся тема в биохимия. Зависит ли функция белка от линейной последовательности аминокислот? Функция белок напрямую зависит от его трехмерной структуры (). Примечательно, что белки спонтанно складываются в трехмерные объекты. структуры, которые определяются последовательностью аминокислот в белковом полимере. Таким образом, белков являются воплощением перехода от одномерного мира последовательностей к трехмерный мир молекул, способных к разнообразным деятельность .

2.

Белки содержат широкий спектр функциональных групп . Эти функциональные группы включают спирты, тиолы, тиоэфиры, карбоновые кислоты, карбоксамиды и различные основные группы. В сочетании с различными последовательности, этот набор функциональных групп отвечает за широкий спектр функций белка. Для Например, химическая реакционная способность, связанная с этими группами, важна для функции ферментов, белков, катализирующих определенные химические реакции в биологических системы (см. главы 8–10).

3.

Белки могут взаимодействовать друг с другом и с другими биологическими макромолекулами с образованием сложных ансамблей . Белки в этих сборках могут действовать синергетически, генерируя возможности, не предоставляемые отдельными составляющими белками (). Эти сборки включают макромолекулярные машины, которые выполняют точную репликацию ДНК, передачу сигналов внутри клеток и многие другие важные процессы.

4.

Некоторые белки довольно жесткие, тогда как другие обладают ограниченной гибкостью . Жесткие единицы могут функционировать как структурные элементы в цитоскелете (внутреннем каркасе внутри клеток) или в соединительной ткани. Части белков с ограниченной гибкостью могут действовать как шарниры, пружины и рычаги, которые имеют решающее значение для функции белков, для сборки белков друг с другом и с другими молекулами в сложные единицы, а также для передачи информации внутри и между клетками () .

Рисунок

Кристаллы человеческого инсулина. Инсулин — это белковый гормон, имеющий решающее значение для поддержания необходимого уровня сахара в крови. (Ниже) Цепочки аминокислот в определенной последовательности (первичная структура) определяют такой белок, как инсулин. Эти цепочки складываются в четко определенные (подробнее …)

Рисунок 3.1

Структура определяет функцию. Белковый компонент механизма репликации ДНК окружает часть двойной спирали ДНК. Структура белка позволяет копировать большие сегменты ДНК без диссоциации механизма репликации (подробнее…)

Рисунок 3.2

Комплексный белковый узел. Электронная микрофотография ткани полета насекомого в поперечном сечении показывает гексагональный массив из двух видов белковых нитей. [Любезно предоставлено доктором Майклом Риди.]

Рис. 3.3

Гибкость и функциональность. Связывая железо, белок лактоферрин претерпевает конформационные изменения, которые позволяют другим молекулам различать формы, не содержащие железа, и связанные с железом.

• 3.1. Белки построены из набора из 20 аминокислот
• 3.2. Первичная структура: аминокислоты связаны пептидными связями с образованием полипептидных цепей
• 3.3. Вторичная структура: полипептидные цепи могут складываться в регулярные структуры, такие как альфа-спираль, бета-лист, витки и петли
• 3.4. Третичная структура: водорастворимые белки складываются в компактные структуры с неполярными ядрами
• 3.5. Четвертичная структура: полипептидные цепи могут собираться в многосубъединичные структуры
• 3.6. Аминокислотная последовательность белка определяет его трехмерную структуру
• Резюме
• Приложение: Кислотно-основные концепции
• Проблемы

Protein

Adv Nutr.2018 сен; 9 (5): 651–653.

Малкольм Уотфорд

¹ Департамент диетологии, Университет Рутгерса, Нью-Брансуик, Нью-Джерси

Гуояо Ву

² Департамент зоотехники и факультет питания, Техасский университет A&M, Колледж-Стейшн, Техас

9018 1 Департамент диетологии, Университет Рутгерса, Нью-Брансуик, Нью-Джерси

² Департамент зоотехники и факультет питания, Техасский университет A&M, Колледж-Стейшн, Техас

Abstract

Белки представляют собой полимеры аминокислот, связанных α-пептидными связями. Они могут быть представлены как первичные, вторичные, третичные и даже четвертичные структуры, но с точки зрения питания представляет интерес только первичная (аминокислотная) последовательность. Точно так же, хотя в организме есть много соединений, которые могут быть химически определены как аминокислоты, нас интересуют только 20 канонических аминокислот, закодированных в ДНК, плюс 5 других — орнитин, цитруллин, γ-аминобутират, β-аланин и таурин, играющий в организме важную в количественном отношении роль.Мы потребляем белки, которые перевариваются в желудочно-кишечном тракте, всасываются в виде небольших пептидов (ди- и трипептидов) и свободных аминокислот, а затем используются для ресинтеза белков в наших клетках. Кроме того, некоторые аминокислоты также используются для синтеза определенных (небелковых) продуктов, таких как оксид азота, полиамины, креатин, глутатион, нуклеотиды, глюкозамин, гормоны, нейротрансмиттеры и другие факторы. Опять же, такие функции не являются количественно важными для большинства аминокислот, и большая часть метаболизма аминокислот напрямую связана с обменом белков (синтезом и распадом).Для человека с балансом азота количество белка, равное суточному потреблению белка (азота), разлагается каждый день, при этом азот выводится из организма в виде мочевины и аммиака (с ограниченными количествами креатинина и мочевой кислоты). Углеродные скелеты аминокислот, разложившихся до мочевины и аммиака, восстанавливаются путем глюконеогенеза или синтеза кетонов или окисляются до диоксида углерода.

Из 20 аминокислот, присутствующих в белках, 9 считаются незаменимыми с точки зрения питания (незаменимыми) для взрослых людей, потому что организм не может синтезировать их углеродный скелет.Эти 9 аминокислот — лейцин, валин, изолейцин, гистидин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. Кроме того, 2 других сделаны из их незаменимых предшественников: цистеин из метионина и тирозин из фенилаланина. Хотя аргинин необходим новорожденным, похоже, что взрослые, за возможным исключением беременности у женщин и сперматогенеза у мужчин, могут синтезировать достаточное количество аргинина для поддержания баланса азота. Другие, глутамат, глутамин, аспартат, аспарагин, серин, глицин, пролин и аланин, все могут быть синтезированы из глюкозы и подходящего источника азота.При некоторых условиях глутамин, глутамат, глицин, пролин и аргинин могут рассматриваться как условно незаменимые, что означает, что организм не способен синтезировать их в достаточных количествах для определенного физиологического или патологического состояния (1). Таким образом, любое обсуждение диетического белка должно учитывать не только количество, но и качество (соотношение незаменимых аминокислот).

Дефицит

Дефицит пищевого белка Франк обычно классифицируют на маразм, общую истощение из-за дефицита как белка, так и энергии, и квашиоркор, характеризующийся характерным отеком и дефицитом как количества, так и качества белка.Менее серьезный дефицит из-за низкого потребления или дисбаланса в потреблении незаменимых аминокислот может привести к замедлению роста у детей или потере мышечной массы у взрослых. Это может привести к повышенной восприимчивости к болезням и последующим проблемам.

Рекомендации по питанию

В настоящее время DRI для взрослых составляет 0,8 г белка на кг массы тела ^–1 · d ^–1 с дополнительными 10 или 15 г, рекомендованными для беременных и кормящих женщин, соответственно (1). Также повышаются требования к растущим детям и при некоторых патологических состояниях.Среднее потребление составляет ∼64 и 104 г для взрослых женщин и мужчин, соответственно, или ∼15% калорий в Соединенных Штатах. Дефицит белка относительно редко встречается у молодых людей, которые придерживаются регулярной диеты в развитых странах. Однако исследования показали, что в Соединенных Штатах ≤50% пожилых людей, находящихся дома, могут не получать достаточного количества ≥1 незаменимой аминокислоты (2).

Источники пищи и качество протеина

Содержание протеина в пищевых продуктах значительно различается, но в целом животные источники имеют тенденцию превосходить как по количеству, так и по качеству протеины по сравнению с растительными продуктами питания.Мясо, яйца и молоко считаются отличными источниками высококачественного белка, а яичный белок часто рассматривается как идеальный (полный) белок, с которым сравнивается незаменимый аминокислотный профиль других пищевых продуктов. Некоторые растительные продукты, особенно бобовые, такие как фасоль, горох и чечевица, действительно содержат значительное количество белков. Однако сравнительно немного растительных продуктов содержат достаточное количество всех незаменимых аминокислот или глицина. Большинство бобовых, как правило, испытывают дефицит метионина, и, хотя картофель содержит относительно большое количество белка, соотношение незаменимых аминокислот оставляет желать лучшего.Другие растительные продукты питания, как правило, содержат небольшое количество белка с различными ограничениями по качеству. Например, в зерновых обычно мало лизина и триптофана, хотя в них содержится достаточно метионина. Таким образом, сочетание различных растительных продуктов в таких блюдах, как рис и бобы или арахисовое масло и хлеб, приводит к дополнительному эффекту, который повышает качество белка по сравнению с любым из этих типов продуктов, потребляемых отдельно. Таким образом, взрослые люди могут получать достаточное количество высококачественного белка из вегетарианской или веганской диеты.Однако следует отметить, что таурин может потребоваться новорожденным и что таурин присутствует только в продуктах питания животного происхождения.

Количество белка в пище обычно указывается как общее содержание азота, умноженное на 6,25. Это оправдано, поскольку большинство аминокислот содержат 16% азота, но следует признать, что пищевые продукты могут содержать дополнительные небелковые азотистые соединения, и, таким образом, для некоторых пищевых продуктов указанное содержание белка может быть заниженным или завышенным.Более точный показатель количества и качества протеина в пище можно определить по анализу составляющих его аминокислот (химическая оценка). По химической шкале можно перечислить те незаменимые аминокислоты, которые являются ограничивающими, но в идеале это должно быть дополнено биологически обоснованным тестом для оценки доступности этих аминокислот.

В Соединенных Штатах, если поставщики продуктов питания заявляют, что они являются значительным источником белка или если пищевые продукты предназначены для детей младше 4 лет, проводятся дополнительные анализы с учетом доступности аминокислот. обязательный.В течение многих лет это было основано на коэффициенте эффективности белка (определенном на растущих крысах), как и в Канаде, но с начала 1990-х годов применяется шкала аминокислот с поправкой на усвояемость белка (PDCAAS) (3, 4). PDCAAS определяется на основе химической оценки ограничивающей аминокислоты в пище, умноженной на «истинную усвояемость фекалий» (у крыс). Согласно этой системе, ни один белок не имеет оценки> 100 (адекватной для ограничивающей аминокислоты), которая не учитывает избыток ≥1 аминокислоты, который может повысить или снизить ценность белка.Кроме того, PDCAAS может переоценить белок, если часть этого белка ферментируется в толстой кишке микробиотой и высвобождаемые аминокислоты не будут доступны для организма. Это означает, что «истинная усвояемость фекалий» не отражает истинную усвояемость пищевого белка. Таким образом, для преодоления некоторых ограничений PDCAAS был рекомендован новый стандарт, Шкала усваиваемых незаменимых аминокислот (DIAAS) (3-5). Метод DIAAS пытается измерить перевариваемость в конце тонкой кишки (подвздошной кишки).Это можно сделать у людей, свиней, крыс или даже у искусственного кишечника. Таким образом, DIAAS пытается учесть проблемы антинутриентного типа, когда белок не переваривается в тонком кишечнике, а значения не ограничиваются 100, что означает, что любой избыток незаменимой аминокислоты может учитываться в белке. качество. Рекомендация использовать DIAAS еще не получила широкого распространения, отчасти из-за технических проблем и недостатка стандартных значений истинной перевариваемости пищевых белков в подвздошной кишке у людей, и поэтому PDCAAS и коэффициент эффективности белка остаются широко распространенными.

Клиническое применение

Использование дополнительных аминокислот или общее увеличение общего потребления белка может быть целесообразным в обстоятельствах, связанных с конкретным заболеванием. И наоборот, при некоторых состояниях, таких как почечная недостаточность или врожденные нарушения цикла мочевины, может быть назначена диета с низким содержанием белка, но это не означает, что потребность в белке снизилась; действительно, они могли увеличиться. Точно так же различные врожденные ошибки метаболизма аминокислот могут привести к ограничению определенных аминокислот и, возможно, к увеличению потребности в других.Например, у пациентов с фенилкетонурией следует ограничить диету фенилаланином, но из-за недостаточного синтеза тирозина у таких пациентов тирозин становится незаменимым. Точно так же пациенты с врожденными ошибками цикла мочевины (за исключением дефицита аргиназы) нуждаются в источнике аргинина в рационе. Поэтому важно предоставить определенные аминокислоты, соответствующие этим и другим врожденным ошибкам метаболизма аминокислот.

Токсичность

Информации о токсичности белков или отдельных аминокислот у здоровых людей мало.Потребление протеина до 35% энергии, по-видимому, переносится хорошо, но данных для установления допустимого верхнего уровня недостаточно, хотя могут быть некоторые условия, при которых рекомендуется ограничение протеина. Здоровые дети в возрасте от 1 до 3 лет могут переносить диетическое потребление 5 г белка на кг массы тела ^-1 · d ^-1 , а здоровые взрослые могут переносить длительное потребление 2 г диетического белка · кг тела вес ^–1 · d ^–1 или даже больше (6).Некоторые аминокислоты могут быть токсичными, что наблюдается при различных генетических нарушениях обмена веществ, но подробные данные о токсичности встречаются редко. Другие аминокислоты, например, глутамин, по-видимому, хорошо переносятся в дозах ≤40–50 г / сут без побочных эффектов (7). Согласно DRI для белков и аминокислот, «следует проявлять осторожность в отношении использования любой отдельной аминокислоты в количествах, значительно превышающих уровни, содержащиеся в обычной пище» (1).

Недавние исследования

В настоящее время проводятся обширные исследования, чтобы окончательно определить диетические рекомендации для каждой незаменимой аминокислоты на протяжении всей жизни, например, потребности пожилых людей и в ответ на другие изменения физиологического и патологического статуса (5) .Большая часть такой работы включает использование стабильных изотопов и методологий, таких как метод окисления индикаторных аминокислот. Точно так же продолжаются исследования как преимуществ «незаменимых в питании аминокислот», так и ценности дополнительных аминокислот, а также более полные попытки определить их токсичность. Результаты таких исследований должны предоставить гораздо более точные рекомендации по потреблению белков и аминокислот с пищей в течение следующих нескольких лет.

Благодарности

Оба автора прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Примечания

Информация об авторах: MW и GW, конфликта интересов нет.

Список литературы

Explainer: Что такое белки? | Новости науки для студентов

аминокислот Простые молекулы, которые естественным образом встречаются в тканях растений и животных и являются основными строительными блоками белков.

клетка Наименьшая структурно-функциональная единица организма. Обычно он слишком мал, чтобы увидеть невооруженным глазом, он состоит из водянистой жидкости, окруженной мембраной или стенкой. В зависимости от размера животные состоят из тысяч или триллионов клеток. Большинство организмов, таких как дрожжи, плесень, бактерии и некоторые водоросли, состоят только из одной клетки.

химический Вещество, состоящее из двух или более атомов, которые объединяются (связываются) в фиксированной пропорции и структуре.Например, вода — это химическое вещество, которое образуется, когда два атома водорода связываются с одним атомом кислорода. Его химическая формула — H ₂ O. Химический также может быть прилагательным для описания свойств материалов, которые являются результатом различных реакций между различными соединениями.

коллаген Волокнистый белок, содержащийся в костях, хрящах, сухожилиях и других соединительных тканях.

компонент Что-то, что является частью чего-то еще (например, кусочки, которые идут на электронную плату, или ингредиенты, которые входят в рецепт печенья).

диета (прил. диета ) Пища и жидкости, потребляемые животным для обеспечения питания, необходимого для роста и поддержания здоровья.

растворить Превратить твердое вещество в жидкость и диспергировать его в исходной жидкости. (Например, кристаллы сахара или соли, которые являются твердыми веществами, растворятся в воде. Теперь кристаллы исчезли, и раствор представляет собой полностью диспергированную смесь жидкой формы сахара или соли в воде.)

ДНК (сокращение от дезоксирибонуклеиновой кислоты) Длинная, двухцепочечная и спиралевидная молекула внутри большинства живых клеток, несущая генетические инструкции.Он построен на основе атомов фосфора, кислорода и углерода. Эти инструкции сообщают клеткам, какие молекулы должны образовывать все живые существа, от растений и животных до микробов.

ген (прил. Генетический) Сегмент ДНК, который кодирует или содержит инструкции для производства белка клеткой. Потомство наследует гены от родителей. Гены влияют на внешний вид и поведение организма.

мышца Тип ткани, используемый для движения путем сокращения своих клеток, известный как мышечные волокна.Мышцы богаты белком, поэтому хищные виды ищут добычу, содержащую много этой ткани.

арахис Не настоящий орех (который растет на деревьях), эти богатые белком семена на самом деле являются бобовыми. Они принадлежат к семейству растений семейства гороховых и бобовых и растут в стручках под землей.

пептид Короткая цепочка аминокислот (обычно менее 100).

белок Соединение, состоящее из одной или нескольких длинных цепочек аминокислот. Белки — неотъемлемая часть всех живых организмов.Они составляют основу живых клеток, мышц и тканей; они также выполняют работу внутри клеток. Среди наиболее известных автономных белков — гемоглобин (в крови) и антитела (также в крови), которые пытаются бороться с инфекциями. Лекарства часто работают, удерживая белки.

ткань Сделанный из клеток, это любой из отдельных типов материалов, из которых состоят животные, растения или грибы. Клетки внутри ткани работают как единое целое, выполняя определенную функцию в живых организмах.Например, разные органы человеческого тела часто состоят из разных типов тканей.

widget В информатике — инструмент, встроенный в программу или веб-сайт, который позволяет пользователю выполнять действия в ответ на информацию, отображаемую на экране.

Что такое белки и для чего они нужны? — Биология муниципального колледжа Маунт-Худ 102

И у прокариот, и у эукариот основная цель ДНК — предоставить информацию, необходимую для конструирования белков, необходимых для того, чтобы клетка могла выполнять все свои функции.Белки — это большие сложные молекулы, которые играют важную роль в организме. Они выполняют большую часть работы в клетках и необходимы для структуры, функции и регулирования тканей и органов тела.

Белки состоят из сотен или тысяч более мелких единиц, называемых аминокислотами, которые связаны друг с другом длинными цепями. Существует 20 различных типов аминокислот, которые можно комбинировать для получения белка. Последовательность аминокислот определяет уникальную трехмерную структуру каждого белка и его конкретную функцию.

Белки можно описать в соответствии с их широким спектром функций в организме, перечисленных в алфавитном порядке:

Вы могли заметить, что «источник энергии» не был указан среди функций белков. Это связано с тем, что белки в нашем рационе обычно расщепляются на отдельные аминокислоты, которые затем наши клетки собирают в наши собственные белки. На самом деле люди не могут вырабатывать некоторые аминокислоты внутри наших собственных клеток — они необходимы нам в нашем рационе (это так называемые «незаменимые» аминокислоты).Наши клетки могут переваривать белки для высвобождения энергии, но обычно это происходит только тогда, когда углеводы или липиды недоступны.

Функции белков очень разнообразны, потому что они состоят из 20 различных химически различных аминокислот, которые образуют длинные цепи, и аминокислоты могут располагаться в любом порядке. Функция белка зависит от формы белка.Форма белка определяется порядком аминокислот. Белки часто состоят из сотен аминокислот и могут иметь очень сложную форму, потому что существует очень много различных возможных порядков для 20 аминокислот!

Уникальная форма каждого белка в конечном итоге определяется геном, кодирующим этот белок. Любое изменение в последовательности гена может привести к добавлению другой аминокислоты к полипептидной цепи, вызывая изменение структуры и функции белка.Люди, страдающие серповидно-клеточной анемией, могут иметь множество серьезных проблем со здоровьем, таких как одышка, головокружение, головные боли и боли в животе. При этом заболевании β-цепь гемоглобина имеет единственную аминокислотную замену, вызывающую изменение как структуры (формы), так и функции (работы) белка. Примечательно, что молекула гемоглобина состоит примерно из 600 аминокислот. Структурная разница между нормальной молекулой гемоглобина и молекулой серповидных клеток — это одна аминокислота из 600.

Если не указано иное, изображения на этой странице лицензированы OpenStax по лицензии CC-BY 4.0.

OpenStax, Биология. OpenStax CNX. 27 мая 2016 г. http://cnx.org/contents/[email protected]:QhGQhr4x@6/Biological-Molecules

«Что такое белки и что они делают?» Национальной медицинской библиотеки США находится в общественном достоянии

белков — что это такое и как они производятся — Science Learning Hub

Белки являются ключевыми рабочими молекулами и строительными блоками во всех клетках.Они производятся во всех организмах с помощью аналогичного двухэтапного процесса — сначала ДНК транскрибируется в РНК, а затем РНК транслируется в белок.

Перед отдельными генами последовательности ДНК, называемые промоторами, определяют, когда и в каких количествах производятся белки.

Что такое белок?

Белки являются основными «рабочими молекулами» в каждом организме. Помимо прочего, белки катализируют реакции, переносят кислород и защищают организмы от инфекций. Они также являются важными строительными блоками организмов.Они являются основными компонентами шерсти, хрящей и молока, они упаковывают ДНК в хромосомы и изолируют клетки нервной системы. Короче говоря, белки очень важны!

Белки состоят из большого количества аминокислот, соединенных встык. Цепочки складываются, образуя трехмерные молекулы сложной формы — это можно представить как оригами с очень длинным и тонким листом бумаги. Точная форма каждого белка вместе с содержащимися в нем аминокислотами определяет, что он делает.

Белки: ключевые примеры в Hub

Ферменты — это белки. Многие ферменты находят полезное применение в медицинской или промышленной биотехнологии. Узнайте больше в видеоролике: Улучшение ферментов.

Инсулин — это белок, регулирующий уровень глюкозы в крови. У диабетиков 1 типа инсулин не вырабатывается. Узнайте больше в видеоклипе: Сахарный диабет 1 типа.

Мидии крепко держатся за камни и груды с помощью своих прочных нитей, сделанных из протеина. Узнайте больше в интерактиве: Как выращивают мидии в Новой Зеландии.

Антитела — это белки, подробнее читайте в статье: Иммунная система.

Казеин — это белок молока, из которого делают сыр. Узнайте больше в анимационном видео: Сыр: молекулярный взгляд.

Факторы транскрипции — это специализированные белки, которые контролируют производство других белков. Узнайте больше в видеоклипе: Что влияет на телесный цвет яблока ?.

Макрофибриллы в шерсти состоят из белка. Узнайте больше в интерактивном материале: Структура и свойства шерстяных волокон.

Белки экспрессируются генами

Все организмы вырабатывают белки по существу одинаковым образом. Процесс начинается с гена — «инструкции» по созданию белка. По этой причине процесс создания белка также называется экспрессией генов.

Экспрессия гена состоит из двух основных стадий: транскрипции и трансляции.

Транскрипция

Структуры в клетке идентифицируют начало и конец гена и считывают последовательность ДНК между ними (порядок оснований A, C, G и T в гене).Создается молекулярное сообщение (молекула мРНК), которое повторяет последовательность самого гена. Во многих отношениях мРНК похожа на одноцепочечный фрагмент ДНК.

Трансляция

Рибосома получает молекулу мРНК и начинает выстраивать цепочку аминокислот (белок), которая точно соответствует инструкциям внутри мРНК. Рибосома «считывает» последовательность мРНК как серию трехосновных фрагментов или кодонов. Каждый кодон сообщает аппарату по производству белка, какую аминокислоту добавить следующей.

Генетический код по существу одинаков во всей природе

Примечательно, что во всей жизни каждый кодон имеет одно и то же «значение» в любой данной клетке (за некоторыми незначительными исключениями). Например, кодон AGA — это инструкция по добавлению аминокислоты аргинина к растущему белку — независимо от того, растет ли этот белок в бактериальных клетках или клетках человека. Другими словами, каждая клетка следует одним и тем же правилам при производстве нового белка.

См. Статью Как добавить чужеродную ДНК к бактериям для получения дополнительной информации.

Какие белки производятся, когда — сила промотора

В любой клетке одновременно производится только часть белков. Белки, которые выполняют важные функции, производятся постоянно, в то время как другие экспрессируются только тогда, когда они необходимы. Клеткам также необходимы большие количества одних белков (таких как ферменты, участвующие в непрерывных процессах, таких как транскрипция и трансляция), и меньшие количества других (например, гормонов). Но как клетка решает, какие гены экспрессировать и сколько производить?

Промоторы — это последовательности ДНК, которые определяют, когда экспрессируется ген.Эти участки ДНК располагаются перед генами и обеспечивают «место посадки» для факторов транскрипции (белков, которые включают и выключают экспрессию генов) и РНК-полимеразы (белка, который считывает ДНК и создает копию мРНК). Различные промоторные последовательности имеют разную силу, и гены с «сильными» промоторами экспрессируются на более высоком уровне, чем гены со «слабыми» промоторами.

Промоторы и цвет мякоти яблока

Ричард Эспли и его коллеги из компании Plant & Food Research изучают роль промоторов в определении того, имеют ли яблоки мякоть белого или красного цвета.Группа обнаружила фактор транскрипции (MYB10), который связывается с промотором нескольких генов, которые продуцируют красный пигмент в яблоках, вызывая их экспрессию. В яблоках с красной мякотью гораздо больше MYB10, чем в яблоках с белой мякотью, поэтому эти гены пигмента экспрессируются на более высоком уровне и производят больше красного пигмента.

Подробнее читайте в статье: Узнайте, что контролирует цвет мякоти яблока.

Белки и экспрессия генов

Эти статьи содержат дополнительную информацию об экспрессии генов и белках.

Что считается высококачественным белком?

Белок — это важное питательное вещество, которое нам всем нужно, чтобы оставаться максимально здоровыми и физически здоровыми. Независимо от того, являетесь ли вы воином на выходных или заядлым спортсменом, хорошо продуманная диета и подробная программа физиотерапии помогут вам достичь максимального физического уровня. Необходимо понять несколько важных аспектов высококачественного белка, и SportsCare Physical Therapy здесь, чтобы вам помочь!

Высококачественный белок также называют полноценным белком.Ниже приведены несколько важных определений и описаний высококачественного белка.

• Complete Protein — Полный белок — это белок, содержащий все необходимые аминокислоты. Аминокислоты — это строительные блоки, из которых формируется белок.
• Биологическая ценность — Биологическая ценность, или BV, измеряет качество. Когда белок имеет высокий BV, это означает, что он содержит достаточное количество аминокислот для образования всех белков, необходимых вашему организму.
• Усвояемый белок. Способность вашего организма расщеплять пищу и эффективно ее использовать — это один из аспектов ее усвояемости.Постное мясо обычно легче переваривается, чем жесткое. Все виды вареных яиц считаются легкоусвояемыми.

Есть несколько источников хорошего протеина, которые хорошо усваиваются и содержат достаточное количество аминокислот. Они считаются полноценными белками, которые рекомендуются для наращивания здоровых мышц.

• Рыба — лосось, тунец, палтус и сиг считаются нежирным полноценным белком.
• Мясо — Большинство белков животного происхождения считаются полноценными и высококачественными. Это включает красное мясо, птицу и молочные продукты.
• Яйца — Среднее яйцо — это источник с низким содержанием жира, приблизительно с 6 или 7 граммами белка.
• Квиноа — эта растительная пища включает в себя все 9 незаменимых аминокислот.
• Соя — Соя — один из немногих белков растительного происхождения, которые считаются полноценными и высококачественными.

Ваша диета — один из важнейших аспектов построения здоровых мышц.После интенсивных физических нагрузок чрезвычайно важно употреблять в пищу достаточное количество нужных видов белка, чтобы восстановить любые повреждения, нанесенные мышечным волокнам. Будь то животные или растительные, необходимо употреблять комбинацию полезных белков. Важно поддерживать здоровый вес и обеспечивать мышцы энергией, необходимой для их функционирования.

Хорошая программа физиотерапии может помочь во всем — от реабилитации при травмах до улучшения спортивных результатов.Физиотерапевт знает, что высококачественные белки могут наращивать сухие мышцы и уменьшать общую потерю мышечной массы. Опытный физиотерапевт проведет оценку вашего текущего уровня физической подготовки, типа физической активности, в которой вы в настоящее время участвуете, возможных травм и вашей диеты. Физиотерапевт может попросить вас включить в свой рацион больше высококачественного белка в рамках общей программы. Улучшение диеты, наряду с работой с опытным физиотерапевтом, может помочь вам повысить выносливость, силу и общую работоспособность.

Физиотерапия на основе легкой атлетики может помочь вам улучшить вашу игру, быстрее восстановиться после текущей травмы или предотвратить будущую травму. Крайне важно работать с опытным физиотерапевтом, чтобы разработать наилучшую возможную программу тренировок. Вы можете вернуться в игру и достичь своего пика с помощью подробной программы физиотерапии, созданной специально для вас.

Свяжитесь с нами SportsCare Physical Therapy, расположенный в Suwanee an Duluth, GA, чтобы записаться на прием к одному из наших опытных физиотерапевтов!