[科普中国]-结合蛋白质

定义

结合蛋白质的分子中除氨基酸组分之外，还含有非氨基酸物质，后者称为辅因子，二者以共价或非共价形式结合，往往作为一个整体从生物材料中被分离出来。单纯蛋白质是指分子组成中，除氨基酸构成的多肽蛋白成分外，没有任何非蛋白成分称为单纯蛋白质。自然界中的许多蛋白质属于此类。而结合蛋白质是单纯蛋白质和其他化合物结合构成，被结合的其他化合物通常称为结合蛋白质的非蛋白部分(辅基)。按其非蛋白部分的不同而分为核蛋白(含核酸)、糖蛋白(含多糖)、脂蛋白(含脂类)、磷蛋白(含磷酸)、金属蛋白(含金属)及色蛋白(含色素)等。1

分类结合蛋白质主要分为以下种类。色蛋白：蛋白质和色素物质结合，如血红蛋白。卵磷蛋白：蛋白质与卵磷脂相结合，如血液中的纤维蛋白、卵黄磷蛋白。脂蛋白：溶于水，是脂肪与蛋白质结合，脂蛋白是人体在体内运输脂肪的工具。包括乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。金属蛋白：蛋白质与金属结合，如运铁蛋白、铜锌结合蛋白，有很多种酶类都含有金属离子。粘蛋白或糖蛋白：含有碳水化合物如甘露糖和半乳糖的蛋白质，人体细胞组织分泌的粘液含有粘蛋白。核蛋白：蛋白质与核酸结合，核蛋白存在于组织胚芽和人体腺体组织中。2

糖蛋白类(glycoprotein)与糖类共价结合的蛋白质，含糖量低于4%。糖基有二糖、低聚糖和多糖。糖蛋白是非常复杂的一类蛋白质，种类繁多，如：血型糖蛋白、激素糖蛋白、细胞膜糖蛋白、卵白蛋白以及外源凝集素。

黏蛋白类(mucoprotein)与氨基多糖结合的蛋白，含糖量低于4%。一般多含有β一氨基葡萄糖，结合于下列一种或多种糖上：半乳糖、甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸等。

核蛋白类(nucleoprotein)与核酸结合的蛋白质。如：DNA核蛋白、核糖体、简单的植物病毒等。核蛋白存在于一切生物体内，细胞质、细胞核都含有核蛋白。

脂蛋白类(lipoprotein)由蛋白质与脂肪或类脂物所构成的结合蛋白质。脂蛋白广泛存在于动物体中，高等动物血液中的脂蛋白包括α一脂蛋白和β一脂蛋白。细胞膜中的脂蛋白影响细胞膜的通透性。

磷蛋白类(phosphprotein)与磷酸共价结合的蛋白质。磷酸与蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的侧链羟基结合，并具有可解离的酸性基团，主要存在于蛋黄、乳之中。如：酪蛋白(casein)、胃蛋白酶(pepsin)。2

金属蛋白类(metaoprotein)与金属离子直接结合的蛋白质。如：铁蛋白(ferritin)含Fe2+，固氮酶含Mo2+和Fe2+，羧肽酶含Zn2+，超氧化物歧化酶含Cu2+和Zn2+等，许多蛋白质都含有少量的金属。

血红素蛋白类(hemoprotein)与辅基血红素结合的蛋白质，主要功能为参与呼吸或氧运输。如：高等动物的血红蛋白，低等动物的血蓝蛋白，此外还有如：叶绿蛋白，过氧化氢酶，肌红蛋白等。

黄素蛋白类(flavoprotein)与黄素核苷酸FAD或FMN结合的蛋白质。如：黄素氧还蛋白、D-氨基酸氧化酶等。3

重要的结合蛋白质血红蛋白血红蛋白(hemoglobin)是主要存在于脊椎动物红细胞中的一种色蛋白，它的主要功能是在人体内运载氧气和二氧化碳。正常人体的100ml全血中，含血红蛋白质12～16g。人类血红蛋白含铁约为0．33%～0．34%，其相对分子质量约为67 000。血红蛋白由珠蛋白和辅基血红素组成。它的组成因其不同来源而异，其差异仅在珠蛋白部分。

血红蛋白中的珠蛋白是由4条肽链组成的具有四级结构的蛋白质。这4条肽链中的每一条肽链和1个血红素结合，而每一个血红素可以和1个氧分子结合，所以1个血红蛋白分子可以结合4个氧分子，这类蛋白质称为氧合血红蛋白。氧合血红蛋白非常不稳定，它与氧的结合力常随氧分压的高低而改变，血红蛋白就是通过这样的氧合反应输送氧气。

正常成年人体内的血红蛋白中的珠蛋白是由两条相同的a一肽链和两条相同的陟肽链组成，可用a2β2符号表示，称为血红蛋白A，以HbA表示。成人体内含有96%的HbA和0．5%～4%的HbA2，HbA2的组成是a2β2。胎儿的血红蛋白主要是HbF，它的组成是a2γ2。a、β、γ和δ肽链的氨基酸残基的顺序经测定已确定，其中α一肽链是由141个残基组成，β、γ和δ肽链均由146个残基组成。它们的一级结构不相同，但二级、三级结构却非常相似。4

核蛋白核蛋白(nucleoprotein)因其最初发现于细胞核中，故称为核蛋白，它是细胞中的一种结合蛋白质。在细胞核及细胞质中都含有核蛋白。此外，在病毒、染色体和核蛋白体中也含有核蛋白。核蛋自在生物的生长和繁殖过程中有着独特的功能和作用。

核蛋白是由带阳离子性质的碱性蛋白质(如组蛋白和鱼精蛋白)和蛋白质辅基(核酸)所构成。组蛋白含有碱性氨基酸(如赖氨酸和精氨酸)，所以具有碱性。其相对分子质量为11 000～21 000。鱼精蛋白存在于某些鱼精核蛋白中，由于富含精氨酸，因此也具有碱性。1