生物化學(xué)與分子生物學(xué):第一節(jié)　血漿蛋白質(zhì)

血漿蛋白是血漿中最主要的固體成分，含量為60～80g/L，血漿蛋白質(zhì)種類繁多，功能各異。用不同的分離方法可將血漿蛋白質(zhì)分為不同的種類。最初用鹽析法只是將血漿蛋白分為白蛋白和球蛋白，后來用分段鹽析法可細(xì)分為白蛋白、擬球蛋白、優(yōu)球蛋白和纖維蛋白等組分。用醋酸纖維薄膜電泳法可分為白蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β－球蛋白和γ-球蛋白等5條區(qū)帶，而用分辨力較高的聚丙烯酰胺凝脈電泳法則可分為30多條區(qū)帶。用等電聚焦電泳與聚丙烯酰胺電泳組合的雙向電泳，分辨力更高，可將血漿蛋白分成一百余種。目前臨床較多采用簡便快速的醋酸纖維薄膜電泳法，所獲得的血漿蛋白種類及正常含量見表10-1。

表10-1　血漿蛋白的種類、生成部位、主要功能和正常含量

近年來已知的血漿蛋白質(zhì)有二百多種，有些蛋白質(zhì)的功能尚未闡明。將其中主要的血漿蛋白質(zhì)含量及功能歸納如表10-2。

表10-2　血漿蛋白各組分的名稱、濃度及生物學(xué)活性

血漿蛋白質(zhì)多種多樣，各種血漿蛋白有其獨特的功能，除按分離方法分類外。目前亦采用功能分類法�？煞譃橐韵�8類：①凝血系統(tǒng)蛋白質(zhì)，包括12種凝血固子(除Ca2＋外)。②纖溶系統(tǒng)蛋白質(zhì)，包括纖溶酶原、纖溶酶、激活劑及抑制劑等。③補(bǔ)體系統(tǒng)蛋白質(zhì)。④免疫球蛋白。⑤脂蛋白。⑥血漿蛋白酶抑制劑，包括酶原激活抑制劑、血液凝固抑制劑、纖溶酶抑制劑、激肽釋放抑制劑、內(nèi)源性蛋白酶及其他蛋白酶抑制劑。⑦載體蛋白。⑧未知功能的血漿蛋白質(zhì)。

血漿蛋白質(zhì)具有以下共同特征：

1.血漿蛋白質(zhì)絕大部分由肝臟合成。除γ球蛋白由漿細(xì)胞合成，內(nèi)皮細(xì)胞合成少量血漿蛋白質(zhì)外。

2.血漿蛋白質(zhì)為分泌型蛋白質(zhì)。在與肉質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的多核糖體(pllyribosome)上合成，分泌入血漿前經(jīng)歷了剪切信號肽、糖基化、磷酸化等翻譯后修飾加工過程，成為成熟蛋白質(zhì)。

　3.血漿蛋白質(zhì)幾乎都是糖蛋白，含有N-或O-連接的寡糖鏈。僅白蛋白、視黃醇結(jié)合蛋白和C－反應(yīng)蛋白等少數(shù)不含糖。糖鏈可參與血漿蛋白分子的三級結(jié)構(gòu)的形成，具有多種功能。

　4.各種血漿蛋白質(zhì)都具有其特征性的循環(huán)半衰期。

5.許多血漿蛋白質(zhì)有多態(tài)性(polymorphism)。多態(tài)性指在同種屬人群中，有兩種以上，發(fā)生頻率不低于1%的表現(xiàn)型。最典型的是ABO血型物質(zhì)。此外，α1抗胰蛋白酶、結(jié)合珠蛋白、鐵轉(zhuǎn)運蛋白、血漿銅藍(lán)蛋白等都顯示多態(tài)性。研究血漿蛋白多態(tài)性對遺傳學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)均有重要意義。

6.當(dāng)急性炎癥或組織損傷時，某些血漿蛋白水平增高。這些血漿蛋白被稱為急性期蛋白質(zhì)(acute phaseprotein)。包括C�卜磻�(yīng)蛋白(CRP)、α1抗胰蛋白酶、α2酸性糖蛋白及纖維蛋白原等。急性期蛋白在人體炎癥反應(yīng)中發(fā)揮一定作用。

血漿蛋白的主要功能可歸納為以下幾個方面：

1.維持血漿膠體滲透壓。主要靠血漿白蛋白，因其含量多而分子小，血漿膠體滲透壓的75～80%由它維持。

2.調(diào)節(jié)血漿pH值，維持酸堿平衡。血漿蛋白的等電點大部分在pH4～6，血漿中蛋白多以負(fù)離子形式存在，以

(Pr表示血漿蛋白)形式構(gòu)成血漿中的緩沖對。

3.運輸　血漿蛋白中許多組分具有運輸功能，可送輸營養(yǎng)物質(zhì)、代謝物、激素、藥物及金屬離子等。

4.凝血和抗凝血作用。各種凝血因子及抗凝血因子在減少出血，防止循環(huán)阻塞中發(fā)揮重要作用。

5.免疫作用，抵御感染。主要靠抗體和補(bǔ)體系統(tǒng)發(fā)揮作用。

一、白蛋白

人血漿白蛋白(albumin)是人血漿含量最多的蛋白質(zhì)，約45g/L，占血漿總蛋白的60%。肝臟每天合成12g白蛋白，占肝臟分泌蛋白的50%。人血漿白蛋白基因位于第4號染色體上，其初級翻譯產(chǎn)物為前白蛋白原(preproalbumin)。在分泌過程中切除信號肽，生成白蛋白原(proalbumis)。繼而在高爾基氏體經(jīng)組織蛋白酶B切除N末端的一個6肽片斷(精－甘－纈－苯丙－精－精)，成為成熟的白蛋白。由585個氨基酸組成的一條多肽鏈，含17個二硫鍵，分子量約為69，000。白蛋白的分子呈橢園形，其長短軸分別為150��和38��，較球蛋白和纖維蛋白原分子對稱，故白蛋白粘性較低。白蛋白等電點為pH4.7，比血漿蛋白其他組分的PI低，所以在常用的弱堿性電泳緩沖液中所帶負(fù)電荷多，加之分子量小，故電泳遷移速度快。

血漿白蛋白主要有兩方面生理功能：①維持血漿膠體滲透壓。因血漿中白蛋白含量最高，且分子量較小，故血漿中它的分子數(shù)最多。因此在血漿膠體滲透壓中起主要作用，提供75－80%的血漿總膠體滲透壓。②與各種配體(ligands)結(jié)合，起運輸功能。許多物質(zhì)如游離脂肪酸、膽紅素、性激素、甲狀腺素、腎上腺素、金屬離子、磺胺藥、青霉素G、f1411.cn/rencai/雙香豆素、阿斯匹林等藥物都能與白蛋白結(jié)合，增加親水性而便于運輸。

二、金屬結(jié)合蛋白

1.結(jié)合珠蛋白(haptoglobin;Hp)是一種血漿糖蛋白，分子量約為90.000。能與紅細(xì)胞外血紅蛋白(Hb)結(jié)合形成緊密的非共價復(fù)合物Hb-Hp。每100ml血漿中具有足以結(jié)合40?80mg血紅蛋白的Hp。每天降解的Hb約有10%釋入血循環(huán)中，成為紅細(xì)胞外游離的Hb，Hb與Hp結(jié)合成Hb-Hp復(fù)合物后分子量可達(dá)155.000，不能透過腎小球，從而防止游離血紅蛋白從腎臟丟失，避免Hb所含鐵的丟失。保證鐵再用于合成代謝。

溶血性貧血患者血漿結(jié)合珠蛋白濃度下降。由于溶血時大量的Hb釋出，Hp與游離Hb結(jié)合成復(fù)合物而被肝細(xì)胞攝取、清除。此外，Hp也是一種急性期蛋白，患各種炎癥時其血漿中含量升高。

2.鐵轉(zhuǎn)運蛋白(transferrin;Tf)　鐵轉(zhuǎn)運蛋白屬β球蛋白。是由肝臟內(nèi)合成的糖蛋白，分子量約80.000。具高度多態(tài)性，目前已發(fā)現(xiàn)20多種不同類型的Tf。每分子Tf可結(jié)合2分子的Fe3＋。鐵轉(zhuǎn)運蛋白的生理功能是將鐵運送到需要鐵的組織與細(xì)胞。每天血紅蛋白分解代謝，釋出25mg左右的鐵。游離鐵有毒性，它與Tf結(jié)合后不僅毒性降低而且還將鐵運送到需鐵部位。鐵是許多含鐵蛋白質(zhì)生物活性的發(fā)揮所必不可少的，如血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、過氧化物酶等。因此，任何生長、增殖細(xì)胞的膜上都有鐵轉(zhuǎn)運蛋白的受體。攜帶Fe3＋的Tf與受體結(jié)合后經(jīng)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，供細(xì)胞內(nèi)合成利用。

三、銅藍(lán)蛋白(ceruloplasmin;Cp)

銅藍(lán)蛋白(ceruloplosminCp)屬α2球蛋白。也是由臟臟合成的一種糖蛋白、分子量為160，000，由8個分子量1.8萬的亞基組成。每分子Cp可牢固地結(jié)合6個銅離子，并因攜銅而呈藍(lán)色。Cp除作為銅的載體外，還具有氧化酶的活性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，利于鐵摻入鐵轉(zhuǎn)運蛋白，促進(jìn)鐵的運輸。

正常人體內(nèi)含銅約100?50mg，主要位于骨、臟臟和肌肉中。血漿中的銅90%由Cp轉(zhuǎn)運，10%與白蛋白結(jié)合而送輸。成人每日攝取銅2mg，主要在小腸上段吸收，同白蛋白結(jié)合送輸?shù)礁危�即摻入肝�?xì)胞合成Cp。部分銅可從膽汁中排出。肝病時銅藍(lán)蛋白合成減少，血漿Cp含量降低。肝豆?fàn)詈俗冃?/a>(wilso病)是一種遺傳病，可能因為肝細(xì)胞溶酶體不能將來自銅藍(lán)蛋白的銅排入膽汁，導(dǎo)致銅在肝、腎、腦及紅細(xì)胞中聚積，發(fā)生銅中毒。肝中銅含量增加，抑制銅和Cp結(jié)合，血中Cp含量下降(<20mg/dl)�？沙霈F(xiàn)溶血性貧血、慢性肝病，以及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。由于角膜內(nèi)銅的沉著，在角膜周圍出現(xiàn)綠色或金黃色的色素環(huán)，稱為Kayse�睩leischer環(huán)，是肝豆?fàn)詈俗冃缘囊环N特征性改變f1411.cn/shiti/，具有診斷價值。減少銅攝入，服用D青霉胺鰲合銅離子，可對肝豆?fàn)詈俗冃赃M(jìn)行治療。