紅細胞膜蛋白及膜骨架的形成

1、紅細胞膜蛋白的組成：通過單向SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）分析紅細胞膜蛋白，發(fā)現(xiàn)有15種主要的蛋白帶，分子質(zhì)量為15kDa到250kDa。其中有3種主要的蛋白，約占膜蛋白60%以上，分別是血影蛋白、血型糖蛋白A和帶3蛋白。血影蛋白（spectrin）：又稱收縮蛋白，位于紅細胞膜下，不屬于紅細胞膜蛋白，是紅細胞膜骨架的主要成分。是一種長的可伸縮的纖維蛋白，長約100nm，有兩個亞基構成：-亞基分子質(zhì)量200kDa；-亞基分子質(zhì)量220kDa。兩個亞基鏈為反平行排列，扭曲為麻花狀，形成異二聚體。兩個異二聚體頭頭連接形成200nm長的四聚體。血型糖蛋白A（glycophorin A）：富含唾

2、液酸。屬單次跨膜蛋白，由131個氨基酸構成，N端在外側(cè)，結合16個低聚糖側(cè)鏈。除A型外，血型糖蛋白還有B、C、D型，血型糖蛋白的基本功能可能是在它的唾液酸中含有大量的負電荷，防止紅細胞在循環(huán)過程中相互聚集沉積在血管中。帶3蛋白（band 3 protein）：屬紅細胞膜蛋白，在PAGE電泳中位于第3條帶而得名，在紅細胞膜中含量很高，約為紅細胞膜蛋白的25%。由兩個相同的亞基組成的二聚體，每條亞基含有929個氨基酸，是一種糖蛋白，跨膜12-14次，為多次跨膜蛋白。具陰離子轉(zhuǎn)運功能，被稱為陰離子通道。肌動蛋白（actin）：又稱帶5蛋白，是細胞骨架的主要成份，肌動蛋白纖維鏈長約35nm，其中含13

3、個肌動蛋白單體和一個長35nm的原肌球蛋白分子。肌動蛋白纖維上有多個與血影蛋白結合的位點，通過與血影蛋白游離端的結合參與膜骨架結構的形成；原肌球蛋白錨定蛋白（ankyrin）：又稱帶2.1蛋白，是一種比較大的細胞內(nèi)連接蛋白，每個紅細胞約含10萬個錨定蛋白。錨蛋白一方面與血影蛋白相連，另一方面與跨膜的帶3蛋白的細胞質(zhì)結構域部分相連，因此，錨蛋白借助帶3蛋白將血影蛋白連接到細胞質(zhì)膜上，也就將骨架固定到質(zhì)膜上；帶4.1蛋白（band 4.1 protein）：由兩個亞基組成的球形蛋白，在膜骨架中的作用是通過與血影蛋白結合，促使血影蛋白與肌動蛋白結合。因為沒有肌動蛋白結合位點，故其本身不與肌動蛋白結合

4、；內(nèi)收蛋白（adducin）：由兩個亞基組成的二聚體，每個紅細胞有30000個分子。其形態(tài)為不規(guī)則的盤狀物，可與肌動蛋白及血影蛋白的復合體結合，并且通過Ca2+和鈣調(diào)蛋白的作用影響膜骨架的穩(wěn)定性，從而影響紅細胞的形態(tài)。 紅細胞膜骨架的形成：一般認為膜骨架蛋白主要包括：血影蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白、錨定蛋白、帶4.1蛋白、內(nèi)收蛋白等位于紅細胞膜內(nèi)側(cè)的外周蛋白。紅細胞膜骨架的網(wǎng)狀支架的形成及與膜的結合過程可分為3步：血影蛋白與帶4.1蛋白、肌動蛋白的相互作用：血影蛋白的首先形成-、-二聚體，在紅細胞膜內(nèi)進一步形成四聚體，在帶4.1蛋白的幫助下同肌動蛋白寡聚體結合組成骨架的基本網(wǎng)絡。帶4.1蛋白與血型糖蛋白作用：帶4.1蛋白的N端30kDa區(qū)在生理狀態(tài)下帶正電荷，而血型糖蛋白帶負電荷，所以帶4.1蛋白能夠以靜電穩(wěn)定性同血型糖蛋白結合。錨定蛋白與血影蛋白、帶3蛋白的相互作用：錨定蛋白N端90kDa區(qū)可與帶