Статья «МИОГЛОБИН: КИСЛОРОДНОЕ «ДЕПО» ИЛИ ПЕРЕНОСЧИК КИСЛОРОДА К МИТОХОНДРИЯМ? НОВЫЙ МЕХАНИЗМ ДЕЗОКСИГЕНАЦИИ МИОГЛОБИНА В КЛЕТКЕ, "Биохимия"»

В обзоре кратко излагаются результаты разных этапов изучения (в основном, собственные, а также других авторов) нового механизма дезоксигенации миоглобина в клетке, согласно которому миоглобин является переносчиком кислорода, сродство которого к лиганду O, как и у других белков-переносчиков, регулируется взаимодействием с мишенью, в данном случае митохондриями (МХ). Впервые было обнаружено, что, вопреки давно сформированным и вошедшим в учебники представлениям, для дезоксигенации оксимиогло-бина (MbO) необходимо не только снижение p в клетке (этого недостаточно), но и активное взаимодействие MbO с дышащими МХ. Проведенное изучение механизма миоглобин-митохондриального взаимодействия с привлечением различных физико-химических методов, природных митохондриальных и искусственных бислойных фосфолипидных мембран показало, что 1) для разных состояний МХ (нативные сопряженные, свежезамороженные и разобщенные FCCP митохондрии) скорость дезоксигенации MbO полностью совпадает со скоростью потребления митохондриями O из раствора, то есть определяется интенсивностью их дыхания; 2) на внешней мембране МХ отсутствуют специфичные к миоглобину участки белков или фосфолипидов, а последний неспецифически связывается с мебранными фосфолипидами; 3) потребление митохондриями кислорода из раствора и O, связанного с миоглобином, представляет собой разные процессы, так как на их скорости по-разному влияют белки, такие как лизоцим, конкурирующие с MbO за связывание с мембраной; 4) важный вклад в миоглобин-мембранное взаимодействие вносит куло-новская электростатика, и зависимость от ионной силы обусловлена электростатическими взаимодействиями локального характера, в которых наиболее вероятно с анионными группами фосфолипидов (головки фосфолипидов) взаимодействуют инвариантные остатки Lys и Arg в окружении гемовой полости; 5) в результате взаимодействия миоглобина с фосфолипидной мембраной имеет место изменение конформации белка, в первую очередь, конформации гемовой полости без заметного изменения его третичной структуры и, наконец, 6) миоглобин-мембранное взаимодействие приводит к уменьшению сродства миоглобина к ли-ганду O, что в аэробных условиях детектируется по увеличению скорости автоокисления MbO, а в анаэробных - по смещению равновесия MbO/Mb(2) в сторону безлигандного белка. Уменьшение сродства миогло-бина к лиганду должно облегчать отщепление O от MbO при физиологических значениях p в клетке.