Плазма крови содержит широкий спектр белков, которые выполняют разнообразные физиологические функции. Основные белки плазмы — альбумины, глобулины и фибриноген. Их концентрация, молекулярная масса и функциональные свойства определяют биохимическую и физико-химическую стабильность крови.
Альбумины составляют примерно 55–60% всех белков плазмы. Они синтезируются в печени и характеризуются малой молекулярной массой (около 66 кДа). Основная функция альбумина — поддержание онкотического давления плазмы, что обеспечивает удержание воды в сосудистом русле и предотвращает развитие отёков. Альбумин обладает способностью связывать различные липофильные вещества, ионы металлов, лекарственные препараты, гормоны и свободные жирные кислоты, что делает его ключевым транспортным белком.
Глобулины составляют около 35–40% белков плазмы и подразделяются на α-, β- и γ-глобулины в зависимости от электрофоретической подвижности.
Фибриноген составляет около 4% белков плазмы и является ключевым фактором свертывания крови. При активации каскада коагуляции фибриноген превращается в фибрин, образующий сеть тромба, что обеспечивает остановку кровотечения и участие в процессах заживления.
Белки плазмы участвуют в поддержании гомеостаза на нескольких уровнях:
Изучение белков плазмы проводится с использованием электрофореза, хроматографии, масс-спектрометрии и иммунологических методов. Электрофоретическое разделение позволяет выделять альбумины и фракции глобулинов, оценивать их количественный состав и выявлять патологические изменения, такие как гипо- или гиперглобулинемия.
Хроматографические методы, включая ионообменную и гель-фильтрационную хроматографию, применяются для очистки белков и изучения их структуры и взаимодействий. Мас-спектрометрия позволяет идентифицировать посттрансляционные модификации, включая гликозилирование, фосфорилирование и окислительные изменения, что важно для понимания их функциональной активности.
Содержание и структура белков плазмы имеют диагностическое значение. Изменение уровня альбумина может свидетельствовать о нарушениях синтеза в печени или потере белка с мочой при нефротическом синдроме. Гипо- и гиперглобулинемия отражают состояние иммунной системы и могут указывать на хронические инфекции, аутоиммунные заболевания или онкологические процессы. Повышение фибриногена ассоциировано с воспалительными состояниями и риском тромбозов.
Регулярное изучение белкового состава плазмы позволяет не только выявлять патологические процессы, но и оценивать эффективность терапевтических вмешательств, прогнозировать течение заболеваний и контролировать состояние пациентов в критических ситуациях.
Белки плазмы характеризуются высокой структурной динамикой. Альбумин, благодаря своей гибкой конформации, способен связывать широкий спектр лигандов, тогда как глобулины обладают более специфическими сайтами связывания, что обеспечивает селективность их взаимодействий. Фибриноген, в отличие от транспортных белков, склонен к полимеризации при активации тромбина, формируя устойчивую сетчатую структуру тромба.
Белки плазмы взаимодействуют между собой и с другими компонентами крови, включая липиды, ферменты и ионы. Эти взаимодействия регулируются электростатическими, гидрофобными и водородными связями, а также наличием посттрансляционных модификаций, которые могут изменять сродство к лиганду и устойчивость к протеолизу.
Альбумины и иммуноглобулины широко применяются в клинической практике. Альбуминовые растворы используются для восстановления объёма циркулирующей крови и коррекции гипоальбуминемии. Иммуноглобулины назначаются при иммунодефицитных состояниях, аутоиммунных заболеваниях и в качестве пассивной иммунизации. Фибриногеновые концентраты применяются при тяжелых нарушениях свертываемости, включая травмы и хирургические вмешательства.
Белки плазмы являются ключевыми объектами исследований в области фармакологии, биотехнологии и клинической медицины. Их структурные и функциональные особенности позволяют создавать препараты с высокой биологической активностью и минимальными побочными эффектами.