صميم الميوجلوبين يؤمن بيئة تحمي حديد الهيم

عند ارتباط جزيء الاكسجين بالميوجلوبين تكون الرابطة بين الذرة الأولى للأوكسجين واحديد (+Fe2) متعامدة مع مستوي حلقة الهيم، أما الاكسجين التالي فيرتبط بزاوية 121 درجة مئوية مع مستوي الهيم ويتوجه بعيدا عن الهيستيدين القاصي (الشكل 7-5).

يرتبط أول أكسيد الكربون (CO) مع الهيم الحر بشكل أقوى بنحو 25,000 مرة مما يفعل بالاكسجين. ويحتوي الجو المحيط على أثار من CO، كما ينجم عن التقويض الطبيعي للهيم نفسه كميات صغيرة من CO؛ فلماذا إذاً لا يشغل CO (وليس O2) موضع التشارك السادس من حديد هيم الميوجلويين؟ يكمن السبب في الإعاقة التي يقوم بها صميم الميوجلوبين حول الهيم، فالتوجه المفضل لارتباط CO بحديد الهيم هو أن تكون الرابطة بين الذرات الثلاث (O ،C ،Fe) عمودية على حلقة الهيم (الشكل 7-5). وفي حين يكون هذا التوجه ممكنا بالنسبة إلى الهيم الحر، يعمل الهيستيدين القاصي في الميوجلوبين على الإعاقة الفراغية لارتباط CO بهذه الزاوية (الشكل 7-6)، وهذا ما يجبر على أن يرتبط CO بشكل فراغي أقل استقرارا ويخفف من قوة الارتباط بين الهيم و CO بأكثر من الضعفين (إلى حوالي 200 مرة من قوة الارتباط بين الهيم و O2). وعلى العموم، يوجد جزء صغير من الميوجلوبين الطبيعي (نحو 1 %) بشكل أول أكسيد كربون الميوجلوبين.

الشكل 7-5 : الزوايا المفضلة لارتباط الأكسجين وأول أكسيد الكربون إلى ذرة حديد الهيم (الخط الغامق).

الشكل 7-6 : زوايا ارتباط الأكسجين وأول أكسيد الكربون إلى حديد هيم الميوجلوبين. يعيق الهيستيدين البعيد E7 ارتباط CO بزاويته اسئلة 180 (م) نسبة إلى مستوى حلقة الهيم.