Исторически долгий путь познания истинной природы белка (1) не достиг понимания его совершенства, но выявил целый спектр уникальных свойств, которые создают неограниченную палитру жизненных характеристик (иначе фенотипических свойств). Инструмент природы и мощен, и изящен, и неисчерпаем. Белки – исполнители воли генетической программы и его свойства в скромном перечислении следующие:
1) клейкость
2) эластичность первые натуральные признаки
3) вязкость
4) адсорбция – способность принимать на себя
5) абсорбция – способность отдавать себя
6) гидратация – способность принимать воду пустотами
7) набухание – способность принимать воду и увеличивать объем
8) растворимость – и как истинных растворов и как коллоидов
9) гидролизуемость – начало конца (полный гидролиз) и доводка до совершенства (ограниченный протеолиз)
10) наличие изоэлектрической точки – уход из среды функционирования
11) высаливание – осмотическая (ионная) податливость
12) денатурация – физиологическая (изменение активности ферментов) и патологическая (выпадение в осадок)
13) осаждение электролитами – приземление
14) осаждение солевыми растворами - зависимость от внешней среды
15) амфотерность-использование свойств аминокислот и диалектическое единство противоположностей
16) полимерность – стеклообразование-высокоэластичность-пластичность
17) компактность – и как экономия структуры и как оптимальная для окружения форма существования в биологической среде
18) комплементарность-строгое стерическое соответствие(элементарная функция)
19) несжимаемость - высшая категория структуры
20) флуктуация – основа примитивного движения
21) твердость – обязательное структурное свойство
22) кристаллизуемость – структурная сохранность
23) высокая степень упакованности – сохранение свойств при движении вверх (к целому организму)
24) взаимопереходы при изменении рН – колебательные движения
25) гибкость за счет клубка в 10 вариантах – пространственная вариативность
26) взаимодействие с водой как важнейшая характеристика-пример удивительной взаимосвязи среды и его компонентов
27) протонный обмен-примитивная буферная система
28) осмотические свойства – регуляция потоков и объемов
29) способность к лигандированию – вседоступность и всесвязываемость
30) способность к конформационным изменениям в зависимости от биологической функции – многоуровненная адаптированность
31) поглощение волн – связь с внешним миром
32) свертываемость – особый тип защиты от внешних воздействий и дополнительный источник питания
33) коллоидность – свойство сопротивляться среде
34) самостоятельная пространственная укладка в глобулу – начиная от 300 аминокислот
35) пространственные электростатические взаимодействия с внешними заряженными группировками с изменением свойств белка
36) кристаллизация воды вокруг гидрофобных групп белка с изменением свойств всей молекулы.
Такое многообразие свойств белка на молекулярном уровне создает предпосылку для формирования многообразных качеств более сложных живых систем. Лигандирование с другими веществами (НК, липиды, углеводы, металлы и т.д.) и объясняет функциональную неисчерпаемость. В крайне упрощенном виде структура белка как смысловое явление может быть описана в категориях графа логической структуры (педагогический прием) для развития способности видеть и описывать главное, не подчиняясь частностям. Это необходимо формировать в себе при дальнейшем изучении не только биохимии, но и других дисциплин.
Из представленного графа логической структуры по белку следует мысленно выйти на интегрированное понятие нативности как совокупности многочисленных качеств (представлены и описаны выше), но в самом элементарном смысле она включает компактность, комплементарность и растворимость. Утрата этих свойств и обозначается как денатурация. Примитивно-наглядный пример денатурации – это сваренное яйцо, белок которого уже никогда не будет растворим.
Уже в силу перечисленных свойств белка он не может быть избыточен или невостребован, а должен быть абсолютно оптимальным (с 2 м ДНК человека считывается информация о более чем 100 тыс. белков организма) на все случаи жизни и состояния, которые для каждого человека уникальны. Организмы едины своей физиологической сущностью (число дыханий, пульс, температура и рН) и общий белок должен быть отнесен к этой категории с жестким интервалом от 75 до 85 г/л, а не псевдовариативным показателем лабораторного происхождения. Выход за границы этого коридора является объективным признаком патологии или стоимости адаптации, о чем мы неоднократно сообщали. Утрата 1г/л белка в крови означает потерю 30 г белка во всем организме.
Определение общего белка в сыворотке крови осуществляется биуретовым методом, суть которого сводится к образованию комплексов пептидных связей с ионами меди фиолетового цвета в щелочной среде, регистрируемого при длине волны 550-650нм. Нормальные значения для детей – 46-70, а для взрослых-75-85г/л. Верхний уровень общего белка у детей является нижним уровнем общего белка взрослых, также как и интеллектуально-нравственный потенциал человека в онтогенезе напрямую зависит от полноценного (а это белок и только белок!!) питания. Уровень общего белка является константным показателем для любого организма, который мало меняется в нормальных условиях и отражает валовую экспрессию всего генома человека. При определении общего белка в сыворотке необходима поправка на ее внешний вид, где возможны как крайний вариант нормы абсолютное отсутствие преципитата над эритроцитами, так и крайний вариант патологии с почти моментальным образованием над эритроцитами сгустка очень плотной консистенции «хрящевидного типа» с повторными преципитатами после их удаления.
У всех инфекционных больных сыворотки после осаждения эритроцитов содержат сгусток разной степени выраженности, т.е. комплекс денатурированных и осевших белков как показатель выраженного воспаления. Сыворотка по своему внешнему виду такой же наглядный показатель как и внешний вид больного. Преципитаты над эритроцитами указывают на массивную денатурацию многих белков, а фактически на неуправляемый ДВС-синдром. Пробирочная коагулопатия потребления, т.е. многократное осаждение, может сочетаться со сниженным гематокритом (22-41%) и является тяжелым прогностическим признаком. В этих случаях определение уровня общего белка не только недостоверно из-за выпадения его в осадок, но даже некорректно и очень далеко от истинного значения показателя крови. А в биохимическом анализе за графой общий белок должна следовать следующая графа для характеристики сыворотки над эритроцитарной массой:
0 – кровь спокойная, денатурированных белков нет, + преципитат обычно хорошо виден у курильщиков, ++хороший признак воспаления, но можно отлить сыворотку и с ней работать, +++ типичный ТГСиндром, ++++признак коагулопатии потребления. Если учитывать эту особенность, то не так уж необычны станут уровни белка в анализе – 35-40 г/л. Дорогие врачи! Не отправляйте с сестрами в лабораторию ценнейшую информацию. Взгляните на пробирку с взятой кровью или панель отстоявшихся или отцентрифугированных сывороток, с которыми после отбора будет работать лаборант.
Сгусток – это наглядный признак тяжелейшей внутрисосудистой катастрофы вследствие многопричинной денатурации преимущественно белков свертывания и воспаления. В результате протеолиза в крови появляются пептиды различной молекулярной массы, которые должны удаляться детоксицирующими системами печени, легких, соединительной ткани, а в клинике методами экстракорпоральной детоксикации. В этих условиях дополнительные инъекции, высокие концентрации фармакологических препаратов в крови могут усиливать денатурацию белков. Сыворотка (кровь) напоминает насыщенный раствор, очень чувствительный к внешним воздействиям. Продукты распада белков необходимо удалять механизмами полиорганной утилизации.
Литература.
1. Рослый И.М., Шуляк Ю.А. Практическая биохимия. Изд. Боргес. Москва 2004.
2.Попов Е.М. Естествознание и проблема белка. Изд. Высшая школа. Москва. 1989.
3. N.V. Bhagavan, Medical Biochemistry, 4th edition/ 2002 by HARCOURT/ACADEMIC PRESS
4. J W Baynes, M H Dominiczak Medical Biochemistry, 2th edition/ 2008
5. Способ прогнозирования и оценки состояния здоровья человека. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и знакам Российской Федерации. Патент № 2339045, Рослый И.М. и др.
