Сложные белки и их Классификация

Многие белки в своем составе, помимо аминокислот, могут содержать и небелковые компоненты. Эти соединения в составе белков называют простетической группой. Белок без простетической группы называется апопротеином. Белковая часть с простетической группой называется холопротеином. Простетические группы с белком соединяются разными типами связей.

В зависимости от химического состава простетической группы сложные белки можно разделить на несколько классов.

1. Хромопротеины. В составе белка имеются окрашенные небелковые компоненты. Наиболее распространенными представителями хромопротеинов являются флавопротеины (желтое окрашивание которых обусловлено изоаллоксазиновым кольцом рибофлавина – vit B₂) и гемопротеины, красное окрашивание которых обусловлено наличием гема с включенным в него атомом железа: гемоглобин, миоглобин, цитохромы. Простетическая группа гемопротеинов связана с гистидином полипептидной цепи координационными связями. К хромопротеинам относятся и другие белки, содержащие металлы. Например, церулоплазмин - белок, содержащий медь, имеет синюю окраску.

2. Гликопротеины. Это белки, простетическая группа которых содержит углеводы. Углевод соединяется с белковой частью ковалентными связями. В соединении с углеводом участвует OH-группа аминокислоты серина или треонина. В составе гликопротеинов обнаружено 10 различных моносахаридов: D-галактоза, D-манноза, D-глюкоза, N-ацетилглюкозамин, ацетилгалактозамин, дезоксисахара (L-фруктоза, L-рамноза), D-ксилоза, L-арабиноза. Гликопротеинам принадлежит важная роль в структурной организации клеток и тканей (в часности - соединительной), а также они выполняют защитные функции, например, фактор свертывания крови – фибриноген.

К гликопротеинам также относятся протеогликаны, которые состоят из небольшой белковой части с ковалентно присоединенными гетерополисахаридными цепями, содержащими в своих молекулах остатки аминосахаров и уроновых кислот. Углеводные компоненты – гликозаминогликаны – представлены гетерополисахаридами: гиалуроновой кислотой (в стекловидном теле глаза, в суставной жидкости), хондроитинсульфатами (в хрящевой ткани), гепаринсульфатом (на внешней поверхности животных клеток), кератансульфатами (в роговице глаза, костной ткани).

3. Липопротеины. Это белки, простетическая группа которых содержит липиды. Они обеспечивают транспорт липидов в крови, являются компонентами биологических мембран. Инозитолдифосфатсодержащий липопротеин выделен из белого вещества мозга, в состав липопротеинов серого вещества мозга входят сфинголипиды. Связи между белковой частью молекулы и липидом — гидрофобные или ионные.

4. Металлопротеины. Это белки, простетическая группа которых представлена металлами. К медьсодержащим белкам относят цитохромоксидазу, пластоцианин (переносчики электронов), белок крови – церулоплазмин; к железосодержащим – лактоферрин (белок молока), трансферрин (белок крови), ферритин и др. Между белком и простетической группой образуются координационные связи.

5. Нуклеопротеины. Простетическая группа у таких белков — нуклеиновая кислота. Различают дезоксирибонуклеопротеины (простетическая группа — ДНК) и рибонуклеопротеины (простетичесая группа — РНК). Им принадлежит важная роль в хранении, передаче и реализации генетической информации. Между белком и молекулой нуклеиновой кислоты образуются ионные связи. Примерами белковых компонентов нуклеопротеинов являются гистоны и протамины, характеризующиеся низкой молекулярной массой и содержанием аминокислот основного характера (аргинин, лизин, гистидин).

6. Фосфопротеины. Белки, которые содержат в своем составе фосфорную кислоту. Используются для регуляции процессов жизнедеятельности (фосфорилирование / дефосфорилирование). Между белком и остатком фосфорной кислоты формируются сложноэфирные связи, в образовании которых участвует OH-группа серина.