Functional behavior of tortoise hemoglobin Geochelone denticulata

ABSTRACT

The hemolysate from Geochelone denticulata contains two main hemoglobin components, as shown by ion exchange chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE). Electrophoresis under dissociating conditions showed three types of globin chains. The apparent molecular mass, as determined by gel filtration on Sephadex G-200, was compatible with tetrameric Hb, which was unable to polymerize. The G. denticulata Hb has a P50 value of 9.56 mm Hg at pH 7.4. The Hb oxygenation appears to be under the control of organic phosphates and hydrogen ion since it is strongly affected by those species. In the presence ATP or IHP the P50 values increased to 29.51 mm Hg and 54.95 mm Hg, respectively, at pH 7.4. The n50 was generally lower than 1.5 in stripped Hb, suggesting a dissociation of tetramers. In the presence of organic phosphates n50 values increased to approximately 2.5. The Bohr effect was evident in oxygen equilibrium experiments. The hematocrit (32%) and Hb concentration (5.7 mM as heme) of G. denticulata blood were substantially larger than those of G. carbonaria, but the methemoglobin levels were similar in both species, approximately 1%. Thus, the oxygen capacity of blood appears to be higher in G. denticulata than in G. carbonaria, particularly considering the functional properties of their Hbs, which would guarantee the survival of animals.

RESUMO

O hemolisado de Geochelone denticulata contém dois componentes principais, de acordo com a cromatografia de troca iônica e PAGE. Eletroforese sob condições dissociantes mostrou 3 tipos de cadeias de globina. A massa molecular aparente, determinada pela filtração em gel sobre Sephadex G-200, foi compatível com Hb tetramérica que foi incapaz de polimerizar. A Hb de G. denticulata tem valor de P50 de 9,56 mm Hg em pH 7,4. A oxigenação da Hb parece estar sob controle de fosfatos orgânicos e íons hidrogênio, uma vez que ela é fortemente afetada por essas espécies. Na presença de ATP ou IHP, os valores de P50 aumentaram para 29,51 mm Hg e 54,95 mm Hg, respectivamente, a pH 7,4. O n50 foi geralmente menor que 1,5 na Hb stripped, sugerindo dissociação de tetrâmeros. Na presença de fosfatos orgânicos, os valores de n50 aumentaram para aproximadamente 2,5. O efeito Bohr foi evidente nos experimentos de equilíbrio com oxigênio. O hematócrito de 32% e a concentração de Hb de 5,7 mM em heme no sangue de G. denticulata foram substancialmente maiores do que da G. carbonaria, mas os níveis de metahemoglobina foram similares em ambas as espécies, aproximadamente 1%. Portanto, a capacidade de oxigenação do sangue parece ser maior na G. denticulata, particularmente considerando as propriedades funcionais da Hb, que garantiria a sobrevivência dos animais.