Основы биохимии Том 1 - А. Ленинджер 1985

Биомолекулы
Глобулярные белки: структура и функция гемоглобина
Можно ли найти «молекулярное лекарство» для серповидноклеточного гемоглобина?

Хотя ген серповидноклеточности, по всей вероятности, давал определенные преимущества его носителям в тех районах Африки, в которых свирепствовала малярия, в настоящее время он, безусловно, «вреден» для его обладателей, особенно для негров, переселившихся из Африки в другие районы мира, где малярия редко встречается и средняя продолжительность жизни намного выше. На основе полученных сведений о структуре и конформации гемоглобина предпринимаются попытки найти способ рационального лечения серповидноклеточной анемии. Они сводятся к поиску таких лекарственных веществ или химических соединений, которые не оказывали бы неблагоприятных воздействий на организм и были бы способны взаимодействовать с одной или несколькими функциональными группами молекулы гемоглобина S, предотвращая тем самым вредные последствия замены в ß-цепях глутаминовой кислоты на валин. Уже найдено несколько химических соединений, которые при добавлении их в пробирку с эритроцитами почти полностью препятствуют образованию клеток серповидной формы. Например, цианат калия реагирует с определенными аминогруппами молекулы гемоглобина S, что приводит к образованию карбамоилпроизводных гемоглобина (рис. 8-25), при дезоксигенации которых эритроциты не принимают серповидной формы. Однако введение цианата калия больным серповидноклеточной анемией небезопасно, так как это соединение вызывает побочные токсические эффекты. Тем не менее поиски эффективных средств против серповидноклеточной анемии вселяют некоторую надежду на то, что в конце концов методы биохимической инженерии позволят сконструировать соединение, которое не только предотвратит вредное влияние гемоглобина S, но и не будет оказывать никаких неблагоприятных воздействий на другие белки организма.

Рис. 8-25. Образование N-карбамоилпроизводного N-концевого остатка валина в ß-цепи гемоглобина S при обработке его in vitro цианатом калия. После такой химической модификации только одного аминокислотного остатка эритроциты больных серповидноклеточной анемией при дезоксигенации уже не принимают серповидной формы.