Класс сложных белков с пигментной группой
Биохимическая категория молекул, в которых к белковой цепи прочно присоединена небелковая часть (кофермент), обладающая собственной окраской. Эта пигментная группа часто отвечает за химическую активность белка.
Близкие слова
- пигментные белки
Гемоглобин относится к хромопротеидам, так как содержит гем — железосодержащий пигмент.
Структура и состав
Любой хромопротеид состоит из двух функциональных компонентов. Белковая часть называется апопротеином; она обеспечивает растворимость молекулы в воде, стабильность структуры и специфичность взаимодействия с другими клеточными компонентами. Небелковая часть — это простетическая группа, которая может быть органической или неорганической по природе. Именно наличие этой окрашенной группы отличает хромопротеиды от простых протеинов.
Например, в молекуле гемоглобина апопротеин состоит из четырёх полипептидных цепей, каждая из которых удерживает группу гема. Гем содержит ион железа, способный обратимо связывать кислород. Без белковой части гем был бы нерастворимым токсичным веществом, а без гема белок не мог бы выполнять транспортную функцию.
Основные представители и функции
Наиболее изученными хромопротеидами являются дыхательные пигменты. Гемоглобин эритроцитов переносит кислород от лёгких к тканям, а миоглобин запасает его в мышечных волокнах. Оба содержат гемовую группу, что придаёт крови и мясу характерный красный цвет.
Другая важная группа — цитохромы, участвующие в цепи переноса электронов в митохондриях. Их пигментные группы (обычно также гемы) меняют степень окисления железа при передаче электрона, что критически важно для клеточного дыхания и производства энергии. В растениях ключевым хромопротеидом является хлорофилл (в комплексе с белками), где центральным атомом выступает магний, обеспечивающий зелёный цвет и улавливание световой энергии.
Отличие от других сложных белков
Хромопротеиды часто путают с другими классами сложных белков, такими как липопротеины (содержат липиды), гликопротеины (содержат углеводы) или металлопротеины (содержат металлы). Разница заключается в свойствах небелковой части. В хромопротеидах эта часть обязательно окрашена и часто выступает активным центром, тогда как в липопротеинах липиды служат скорее транспортным каркасом для жирных кислот, а не пигментом.
Важно отметить, что термин «хромопротеид» описывает структурный тип молекулы, а не её функцию. Один и тот же хромопротеид может выполнять разные задачи: гемоглобин транспортирует газы, а цитохром P450 участвует в обезвреживании токсинов и синтезе стероидов.