2) свыше 30 (+)
3) 20
4) 10
Хрусталик содержит около 60–65% воды и приблизительно 30–35% белковых веществ, поэтому белки составляют свыше 30% его общей массы. Это наиболее концентрированная белковая структура организма. Основную долю белков образуют кристаллины — высокоорганизованные водорастворимые белки, поддерживающие прозрачность, преломляющую способность и упругость хрусталика.
Кристаллины представлены α-, β- и γ-фракциями; кроме них, в составе хрусталика присутствуют мембранные, цитоскелетные и ферментативные белки. Их пространственная организация и высокая концентрация обеспечивают однородность оптической среды при отсутствии сосудов. При старении, окислительном стрессе и нарушении водно-электролитного равновесия белки денатурируют, агрегируют и переходят в нерастворимое состояние, что приводит к рассеянию света и формированию помутнений при катаракте.
| Белковая фракция или структура | Основная характеристика | Функциональное и клиническое значение |
|---|---|---|
| α-кристаллины | Крупные белковые комплексы, обладающие свойствами молекулярных шаперонов | Предупреждают агрегацию повреждённых белков и поддерживают прозрачность хрусталика |
| β-кристаллины | Олигомерные структурные белки с высокой концентрацией в волокнах хрусталика | Участвуют в формировании упорядоченной белковой среды и преломлении света |
| γ-кристаллины | Компактные мономерные или малые белковые формы | Особенно важны для оптической однородности; их агрегация способствует помутнению |
| Мембранные белки и коннексиновые каналы | Формируют межклеточные контакты и участвуют в транспорте метаболитов | Поддерживают обмен между волокнами при отсутствии кровеносных сосудов |
| Цитоскелетные белки | Входят в состав клеточных оболочек и внутриклеточных опорных структур | Сохраняют форму волокон и механическую целостность хрусталика |
| Растворимые белки | Преобладают в прозрачном молодом хрусталике | Обеспечивают однородность оптической среды и низкое рассеяние света |
| Нерастворимые агрегированные белки | Образуются при денатурации, окислении и сшивании кристаллинов | Повышают светорассеяние и являются биохимической основой катарактального помутнения |
Высокая доля белка является необходимым условием оптических и механических свойств хрусталика. В норме белковые молекулы сохраняют высокую степень растворимости и упорядоченности, несмотря на их значительную концентрацию. Нарушение белкового гомеостаза проявляется снижением прозрачности, изменением цвета и постепенным ухудшением остроты зрения. Поэтому показатель содержания белка отражает важную структурно-функциональную особенность хрусталика.