Белки плазмы крови , классификация , методы разделения .

Белки. Количество общего белка плазмы составляет 65–85 г/л.
Белки плазмы методом электрофореза могут быть разделены на
альбумины, глобулины и фибриноген; фракция глобулинов разделяется на
альфа-1, альфа-2, бета и гамма-глобулины.

Альбумины (35–55 г/л).
Øв значительной степени (до 80%) определяют онкотическое
(коллоидно-осмотическое) давление за счет их высокой концентрации и
относительно небольшого размера молекул (Mr ≈60–65 кД). При снижении их количества (гипоальбуминемия) развиваются отеки (например, при голодании— «голодные» отѐки).

Øучаствуют в регуляции водно-солевого баланса.

Øосуществляют транспорт многих веществ (билирубин, жирные
кислоты, экзогенные вещества, в том числе и лекарственные — антибиотики,сульфаниламиды и др.);
Øсвязывают гормоны (например, тироксин).
Øявляются белковым резервом.

Глобулины (20–35 г/л) образуют комплексные соединения с
углеводами, липидами, полисахаридами, связывают гормоны, микроэлементы,
являются компонентами иммунной системы (иммуноглобулины) и системы
свертывания крови.
Глобулины включают:
α1-глобулины:
·α1-антитрипсин (ингибитор трипсина);
·α1-липопротеины (высокой плотности);
·протромбин (фактор свертывания крови).

α2-глобулины:
·α2-макроглобулин ( вместе с α1-антитрипсином является одним из
основных ингибиторов протеаз плазмы);
·α2-антитромбин III (антикоагулянт);
·гаптоглобин (связывает гемоглобин, высвобождающийся из
эритроцитов);
·церулоплазмин (связывает и транспортирует ионы меди);
·плазминоген (предшественние основного фермента фибринолиза –
плазмина, или фибринолизина).

β-глобулины:
·трансферрин (транспорт ионов железа)
·β-липопротеины (низкой плотности),
·гемопексин (гликопротеид, выполняющий функцию транспортного
белка при переносе гема из циркулирующей крови в паренхиму печени);

·реактивный белок (относится к группе белков острой фазы,
концентрация которых повышается при воспалении, С-реактивный белок
используется в клинической диагностике наряду с СОЭ как индикатор
воспаления).
γ -Глобулины: иммуноглобулины (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM). К данной
фракции глобулинов относятся агглютинины крови.

Фибриноген (2–4г/л) — участие в свертывании крови.
Образование белков:
а) альбумины, фибриноген — в печени.
б) глобулины — в костном мозге, селезенке, печени, лимфатических
узлах, клетках.

Роль белков плазмы:
ØСоздают онкотическое давление (1/200 осмотического давления
плазмы
ØПоддерживают рН (буферные свойства).
ØПоддерживают вязкость крови (важно для артериального давления).
ØУчаствуют в свертывании крови (фибриноген и др.).
ØЯвляются факторами иммунитета (иммуноглобулины, белки
комплемента).

ØВыполняют транспортную функцию (перенос гормонов,
микроэлементов).
ØВыполняют питательную функцию (пластическую).
ØПрепятствуют (альбумины) или способствуют (глобулины) оседанию
эритроцитов.
ØЯвляются ингибиторами по отношению к некоторым протеазам
(антитрипсин — ингибитор трипсина).
ØРегулируют функции, обмен веществ (белковые гормоны, ферменты).
ØОбеспечивают перераспределение воды между тканями и кровью.

Для выделения и фракционирования индивидуальных белков используются: высаливание, осаждение органическими растворителями, гельфильтрация, электрофорез, ионообменная хроматография, аффинная хроматография.

Высаливание белков основано на зависимости растворимости белка от свойств среды. В дистиллированной воде протеины растворяются хуже, чем в слабых растворах солей, так как низкие концентрации ионов поддерживают их гидратные оболочки. Но при высоких концентрациях соли молекулы белка теряют гидратные оболочки, агрегируют и образуется осадок. После удаления соли белки вновь переходят в раствор, сохраняя нативные свойства и конформацию.

Изменение растворимости при различных концентрациях соли и рН среды используется для выделения индивидуальных белков. Чаще всего для высаливания белков используют растворы сульфата аммония разной концентрации.

Осаждение белков из раствора без их денатурации осуществляют с помощью дегидрирующих агентов - органических растворителей (этанол, ацетон).

Гель-фильтрация основана на разделении белков по величине и форме молекулы. Разделение проводят в хроматографических колонках, заполненных гранулами пористого геля (сефадекса, агарозы), в буферном растворе с определенным значением рН. Гранулы геля проницаемы для белков благодаря внутренним каналам (порам) с определенным средним диаметром, размер которого зависит от типа геля (сефадекс G-25, G-200 и т.д.). Смесь белков вносят в колонку и затем вымывают (элюируют) буферным раствором с определенным значением рН. Крупные молекулы белка не проникают в поры геля и перемещаются с высокой скоростью вместе с растворителем. Мелкие молекулы низкомолекулярной примеси (соли) или другого белка удерживаются гранулами геля и вымываются из колонки медленнее. На выходе колонки раствор (элюат) собирают в виде отдельных фракций.

Электрофорез основан на свойстве заряженных молекул белка перемещаться в электрическом поле со скоростью, пропорциональной их суммарному заряду. Белки, имеющие при данном значении рН суммарный отрицательный заряд, двигаются к аноду, а положительный - к катоду. Электрофорез проводят на разных носителях: бумаге, крахмальном геле, полиакриламидном геле и др. Скорость перемещения зависит от заряда, массы и формы молекул белка. После завершения электрофореза зоны белков на носителе окрашивают специальными красителями.

Разрешающая способность электрофореза в геле выше, чем на бумаге, так при электрофорезе белков сыворотки крови на бумаге выделяют 5 фракций (альбумины, α₁-, α₂-, β-, γ-глобулины), аа в полиакриламидном геле - до 18 фракций.

Ионообменная хроматография основана на разделении белков, отличающихся суммарным зарядом. Раствор белка с определенным значением рН пропускают через хроматографическую колонку, заполненную твердым пористым сорбентом, при этом часть белков задерживается в результате электростатического взаимодействия. В качестве сорбента используют ионообменные вещества: анионообменники (содержащие катионные группы) для выделения кислых белков; катионообменники (содержащие анионные группы) для выделения основных белков.

При пропускании белка через колонку прочность его связывания с ионообменником зависит от величины заряда, противоположного заряду сорбента. Адсорбированные на ионообменном сорбенте белки элюируют буферными растворами с различной концентрацией соли и рН, получая разные фракции белков.

Гиперпротеинемия- - увеличение общего содержания белков плазмы, потеря воды организмом, а следовательно и плазмой(при ожогах, диареях, рвоте) приводит к увеличению концентрации белка в крови. Чаще развивается относительная гиперпротенэмия. Абсолютная встречается реже (при инфекционном или токсическом раздражении РЭС, за счет увеличения γ- глобулинов в крови). Абсолютная наблюдается при миеломной болезни, за счет появления в плазме патологических белков, не существующих в норме (парапротеинемия). Гипопротеинемия-(ГП) снижение общего количества белка плазмы, в основном за счет снижения альбуминов. Это важный симптом Нефротического синдрома, токсического гепатита. При многих заболеваниях часто изменяется процентное соотношение отдельных белковых фракций, хотя общее содержании белка может оставаться в норме. Это состояние называется диспротенэмия.