Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Zustandsgleichung für die O 2 -Bindung durch Hämoglobin in menschlichen roten Blutkörperchen

Francis Knowles*, Douglas Magde

O ₂ -Gleichgewichtsbindungsdaten von Hämoglobin in Vollblut unter Standardbedingungen wurden an eine Zustandsgleichung angepasst, die aus drei unbekannten Größen besteht: K _α , die Gleichgewichtskonstante für die Bindung von O ₂ durch äquivalente α-Ketten mit niedriger Affinität; K _Δ , eine dimensionslose Gleichgewichtskonstante, die den Wechsel zwischen niedrig- und hochaffinen Strukturen von Hämoglobin, ^T -Zustand und ^R -Zustand beschreibt; K _β , die Gleichgewichtskonstante für die Bindung von O ₂ durch äquivalente β-Ketten mit hoher Affinität. Werte der unbekannten Größen bei pH 7,4 und 37 °C sind: K _α =15.090 l/mol; K _Δ =0,0260; K _β =393.900 l/mol. Eine Grafik der vorhergesagten gegenüber den beobachteten Werten der fraktionalen Sättigung F ist linear: F _PRE =0,9998 F _OBS =0,0005, R ² =0,9997. Die Zustandsgleichung von Perutz/Adair ist insofern als solche definiert, als alle Aspekte der Stereochemie auf das frühere sequentielle Bindungsmodell von Adair übertragen werden. Die Zustandsgleichung von Perutz/Adair ist allgemein und beschreibt: (i) die CO-Gleichgewichtsbindungskurve von Vollblut unter Standardbedingungen, K _α =4,27 × 10 ⁶ l/mol, K _Δ =0,05741 und K _β =99,1 × 10 ⁶ l/mol; (ii) die O ₂ -Gleichgewichtsbindungskurve von gereinigtem Hämoglobin in 0,100 M NaCl, 0,050 M BisTris, pH 7, 20 °C, K _α = 5,34 × 10 ⁴ l/mol, K _Δ = 0,03252 und K _β = 1,81 × 10 ⁶ l/mol.