Группы крови

Другой важный пример полиморфизма белков, связанный с проблемой переливания крови, - существование в популяции людей 3 аллельных вариантов гена фермента гликозилтрансферазы (А, В и 0). Этот фермент принимает участие в синтезе олигосахарида, локализованного на наружной поверхности плазматической мембраны и определяющего антигенные свойства эритроцитов. Варианты фермента А и В имеют разную субстратную специфичность: вариант А катализирует присоединение к олигосахариду N-ацетилгалактозамина, а вариант В - галактозы. Вариант О кодирует белок, лишённый ферментативной активности. В результате структура олигосахаридов,

Рисунок 4-60. Схематическое расположение кластеров α- и β-глобиновых генов. Обнаружены две копии α-глобинового гена: α₁ и α₂, каждая из которых обеспечивает синтез α-глобиновой цепи. В семействе генов β-глобинов локус ε экспрессируется в период раннего эмбрионального развития плода на начальных месяцах беременности (α₂ε₂). Гены у экспрессируются в процессе внутриутробного развития плода (HbF, α₂γ₂). Гемоглобины взрослого человека - НbА (α₂β₂), составляющий 96%, и НbА₂ (α₂δ₂), составляющий 2-2,5%, образуются в результате экспрессии генов β и δ. ψβ - псевдоген, имеющий последовательность нуклеотидов, гомологичную β-гену, но содержащий мутации, нарушающие его экспрессию.

Таблица 4-9. Некоторые варианты гемоглобина А человека

Примечание.Цитировано по учебнику А.Я. Николаева "Биологическая химия" (М.: Высшая школа, 1989).

расположенных на поверхности эритроцитов, будет разной (рис. 4-61).

Антитела к антигенам А и В обычно имеются в сыворотке крови людей, на поверхности эритроцитов которых отсутствует соответшвующий антиген, т.е. индивидуумы с антигенами А на поверхности эритроцитов продуцируют в сыворотку крови антитела к В-антигенам (анти-В), а люди с В-антигенами ~ антитела к антигенам А (анти-А). В сыворотке крови анти-А и анти-В обычно присутствуют в высоких титрах и при появлении соответствующих антигенов способны активировать ферменты системы комплемента.

При переливании крови руководствуются правилом, согласно которому кровь донора и реципиента не должна содержать антигены и антитела, реагирующие между собой: например, реципиенту, имеющему в сыворотке крови анти-А, нельзя переливать кровь от донора, содержащего на эритроцитах антигены А.

Рис. 4-61. Структура олигосахаридов, определяющих группу крови. Олигосахариды различаются концевыми мономерами. Олигосахарид А имеет на нередуцирующем конце N-ацетилгалактозамин (ГалNАц), олигосахарид В - галактозу (Гал), а олигосахарид 0 укорочен на один моносахаридный остаток. R представляет собой белок либо липид - церамид.

При нарушении этого правила происходит реакция антиген-антитело. Это вызывает агглютинацию (склеивание) эритроцитов и их разрушение ферментами комплемента и фагоцитами.

Как видно из табл. 4-10, у индивидуумовгетерозигот, имеющих группу крови АВ (IV), на эритроцитах присутствуют А- и В-антигены, функционируют 2 варианта глйкозилтрансферазы (А и В), а следовательно антитела не образуются. Этих людей можно рассматривать как "универсальных" реципиентов, которым безопасно вводить эритроциты от доноров, имеющих любые группы крови. Однако люди с группой крови IV не могут безопасно получать сыворотку крови от этих доноров, так как она содержит антитела к А- и/или В-антигенам. В то же время индивидуумы, имеющие 0 (I) группу крови, - гомозиготы по неактивному варианту гликозилтранеферазы 0, и поверхность их эритроцитов лишена антигенов. Такие люди являются "универсальными" донорами эритроцитарной массы, так как их эритроциты можно вводить людям с группами крови А, В, 0 или АВ. В то же время сыворотка крови этих доноров содержит антитела к А- и В-антигенам и может использоваться только для пациентов 0 (I) группы крови.