Запорізький державний медичний університет Кафедра біохімії та лабораторної діагностики Фракційний склад загального білка. Пара- та диспротеїнемії. Типи протеїнограм. Лектор: к.біол.н. Горбачова С.В. 2014 – 2015 учебный год Общий белок Альбумины Альбумин и преальбумин Глобулины α1-глобулины α2-глобулины β-глобулины γ-глобулины Альбумин 40% плазма + 60% внеклеточная жидкость Функции: 1. Поддержание коллоидно-осмотического (онкотического) давления 2. Транспорт эндогенных и экзогенных веществ – свободные жирные кислоты, билирубин, стероидные гормоны, кальций, магний, лекарственные препараты (антибиотики, сердечные гликозиды, барбитураты) Метод определения: фотометрический с использованием красителя бромкрезолового зеленого, который при взаимодействии с альбумином в слабокислой среде образует окрашенный комплекс синего цвета. α1-глобулины α1-антитрипсин – ингибитор плазменных протеаз (трипсина, химотрипсина, плазмина) α1-кислый гликопротеид (орозомукоид) – участвует в транспорте половых гормонов, является острофазным белком С-реактивный белок α1-липопротеин – участвует в транспорте липидов острые воспалительные процессы повреждение и распад тканей тяжелые деструктивные заболевания печени (циррозы, болезнь Боткина, гепатолентикулярная дегенерация, хронический активный гепатит) Первичная деструктивная эмфизема легких (врожденный дефицит α1-антитрипсина ) α2-глобулины α2-макроглобулин – регулятор иммунной системы и участвует в развитии инфекционных и воспалительных реакций гаптоглобин – гликопротеин, который образует комплекс с гемоглобином, высвобождающимся из эритроцитов при внутрисосудистом гемолизе, и предупреждает потерю железа и повреждение им почек Церулоплазмин – связывает ионы меди, является оксидазой аскорбиновой кислоты, адреналина, диоксифенилаланина (ДОФА), активирует свободные радикалы Аполипопротеин В – участвует в транспорте липидов острые воспалительные процессы повреждение и распад тканей болезни соединительной ткани (коллагенозы) нефротический синдром беременность гемолиз, гемоглобинурия повреждение ткани поджелудочной железы - панкреатит, СД (дефицит α2-макроглобулина) β-глобулины трансферрин – осуществляет транспорт железа гемопексин – связывает гем и предотвращает его выведение почками Компоненты комплемента – участвуют в реакция иммунитета β-липопротеин – участвует в транспорте холестерина и фосфолипидов первичные и вторичные гиперлипопротеинемии (βлипопротеин) хронические заболевания с активацией иммунной системы: хронические инфекции, цирроз печени, болезни соединительной ткани, злокачественные новообразования, аутоиммунные и аллергические заболевания (компоненты комплемента) абеталипопротеинемия (β-липопротеин) атрансферинемия (дефицит трансферрина) γ-глобулины Иммуноглобулины G, A, M, E заболевания с активацией иммунной системы: хронические инфекции, заболевания печени, аутоиммунные и аллергические заболевания (иммуноглобулины) парапротеинемии: миеломная болезнь, макроглобулинемия Вальденсрема, болезнь «тяжелых цепей» длительные хронические заболевания с истощением иммунной системы (хронические инфекции, злокачественные новообразования, болезни печени и др.) лечение цитостатиками, иммунодепрессантами, глюкокортикоидами, лучевая терапия иммунодефицитные заболевания с поражением В- и Тлимфоцитов – агаммаглобулинемия Брутона, СПИД избыточная потеря белка (энтериты, обширные ожоги, нефротический синдром) Референтные значения белковых фракций (норма для взрослых) альбумины α1-глобулины α2-глобулины β-глобулины γ-глобулины 52 – 65% 2,5 – 5% 6 – 11% 8 – 14% 15 – 22% Диспротеинемия – нарушение нормального соотношения фракций белков плазмы, встречается при многих заболеваниях, значительно чаще, чем изменение общего количества белка. Диспротеинемии обладают большой динамикой, связанной с фазой развития процесса, его длительностью и интенсивностью проводимых лечебных мероприятий Парапротеинемия - появление на электрофореграмме дополнительной дискретной полосы, говорящей о присутствии в большом количестве однородного (моноклонального) белка, в норме не встречающегося. К парапротеинам относят криоглобулины, белок Бенс-Джонса По своей химической структуре парапротеины близки к «нормальным» иммуноглобулинам, однако в отличие от них свойствами антител не обладают. Обнаруживаются чаще всего при миеломной болезни (плазмоцитоме), макроглобулинемии Вальденстрема. Аналогичные процессы происходят при «болезни иммунных комплексов» и криоглобулинемии. Методы разделения белков плазмы 1. Высаливание нейтральными солями 2. Электрофорез на бумаге 3. Электрофорез в агаровом геле 4. Электрофорез в крахмальном или полиакриламидном геле 5. Иммуноэлектрофорез Высаливание Растворимость белков сильно зависит от концентрации солей В дистиллированной воде белки чаще всего растворяются плохо, однако их растворимость возрастает по мере увеличения ионной силы. При этом все большее количество гидратированных неорганических ионов (светлосиние кружочки) связывается с поверхностью белка и тем самым уменьшается степень его агрегации (засаливание). При высокой ионной силе молекулы белков лишаются гидратирующих оболочек, что приводит к агрегации и выпадению белка в осадок (высаливание). Используя различие в растворимости, можно с помощью обычных солей, например (NН4)2SО4, разделить (фракционировать) смесь белков. Иммуноэлектрофорез Электрофорез в ПАГ в присутствии додецилсульфата Na Метод основан на свойстве заряженных частиц перемещаться под действием электрического поля. Обычно скорость миграции зависит от величины молекул, формы молекул и суммарного заряда. Поэтому предварительно белки денатурируют с тем, чтобы скорость миграции зависела только от молекулярной массы. Для этого анализируемую смесь обрабатывают додецилсульфа-том натрия [ДСН (SDS)] (C12H25OSO3Na), который представляет собой детергент с сильно выраженными амфифильными свойствами. Под действием ДСН олигомерные белки диссоциируют на субъединицы и денатурируют. Развернутые полипептидные цепи связывают ДСН (примерно 0,4 г/г белка) и приобретают отрицательный заряд. Для полной денатурации в среду добавляют тиолы, которые расщепляют дисульфидные мостики (1). Электрофорез проводят в тонком слое полиакриламида (2). После завершения электрофореза, зоны белков выявляют c помощью красителей 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.1 - нормальное содержание фракций. 2.2 - слабовыраженный парапротеин в гамма-фракции. 2.3 - новая полоса в альфа2-фракции: гемолиз. 2.4 - новая полоса в бета-гамма фракции: фибриноген. 2.5 - "бета-гамма блок" при циррозе печени: повышение синтеза IgA. 2.6 - увеличение бета-фракции липопротеинов при нефротическом синдроме. 2.7 - гипергаммаглобулинемия. 2.8 - гипогаммаглобулинемия.