Globin
Englisch: globin
Definition
Als Globine bezeichnet man eine Familie von Sphäroproteinen, deren gemeinsames Merkmal eine charakteristische Tertiärstruktur ist, die sogenannte Globinfaltung.
Globine binden meist über eine Hämgruppe reversibel Sauerstoff und dienen als Transport- oder Speicherproteine für Sauerstoff.
Struktur
Die typische Globinfaltung besteht aus acht α-Helices (A–H), die eine kompakte, globuläre Struktur bilden. In einer hydrophoben Tasche dieser Struktur ist die prosthetische Hämgruppe eingebettet, die das zentrale Eisen-Ion (Fe²⁺) enthält. Dieses Ion vermittelt die reversible Sauerstoffbindung.
Vorkommen
Globine kommen bei vielen Tieren, Pflanzen und Bakterien vor. Bekannte Vertreter sind:
- Hämoglobin – das Sauerstofftransportprotein der Erythrozyten
- Myoglobin – das Sauerstoffspeicherprotein des Muskelgewebes
- Cytoglobin und Neuroglobin – Globine mit regulatorischen und protektiven Funktionen im Zentralnervensystem und in anderen Geweben
Genetik
Globine werden durch Globingene kodiert, die in mehreren Genfamilien organisiert sind. Beim Menschen existieren z.B. der α-Globin-Gencluster (auf Chromosom 16) und der β-Globin-Gencluster (auf Chromosom 11). Mutationen in diesen Genen können zu Hämoglobinopathien wie Thalassämie oder Sichelzellanämie führen.
Funktion
Globine ermöglichen durch ihre Hämgruppe den reversiblen Sauerstofftransport und tragen zur Regulation des Sauerstoffpartialdrucks in Geweben bei. Darüber hinaus sind einige Globine an der Stickstoffmonoxid-Signaltransduktion beteiligt.
Literatur
- Perutz MF. Structure of hemoglobin. Brookhaven Symp Biol. 1960;13:165–183. PMID: 13770030
- Hardison RC. Evolution of hemoglobin and its genes. Cold Spring Harb Perspect Med. 2012;2(12):a011627. doi:[10.1101/cshperspect.a011627](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23209181/)
- Burmester T, Hankeln T. *Function and evolution of vertebrate globins.* Acta Physiol (Oxf). 2014;211(3):501–514. PMID: 24751261