Влияние Ca2+ на внутриклеточное распределение гемоглобина в эритроцитах человека

Фракция гемоглобина (Hb), связанная с мембраной, влияет на реологические свойства и метаболизм эритроцитов. Поэтому взаимодействие Hb с мембраной эритроцитов строго регулируется. Например, хорошо изучены сигнальная функция мембраносвязанного дезоксигемоглобина и структура участков связывания в цитозольном домене белка анионного обменника 1 (AE-1); однако взаимодействие вариантов Hb с мембраной эритроцитов изучено значительно меньше. В этой работе выявлены факторы, помимо доступности O2, которые регулируют содержание Hb в мембраносвязанной фракции, а также возможная избирательность связывания с мембраной в зависимости от варианта Hb. Показано, что снижение концентрации внеклеточного Ca2+ с помощью хелаторов или его отсутствие во внеклеточной среде приводит к высвобождению мембраносвязанного Hb в цитозоль. Удаление внеклеточного Ca2+ также вызывает перераспределение вариантов HbA0 и HbA2 между мембраной и цитозолем в пользу мембраносвязанного HbA2. Оба эффекта обратимы и исчезают после возвращения Ca2+ во внеклеточную среду. Колебания концентрации Ca2+ в цитозоле также влияют на пул Hb перед связыванием с мембраной, вызывая массивный перенос Hb в цитозоль. Предполагается, что специфической мембранной мишенью служит AE-1; обсуждаются физиологические последствия и возможное клиническое значение регуляции внутриклеточного распределения Hb ионами Ca2+.