ヘモグロビンとヘモグロビンA1cの大きな違いは、ヘモグロビンがほぼすべての脊椎動物の赤血球に含まれる鉄を含む金属タンパク質であるのに対し、ヘモグロビンAlcはヘモグロビンにグルコースが共有結合した糖化ヘモグロビンAである点です。
さらに、ヘモグロビンとヘモグロビンAlcは、血液を介して循環している2種類の球状タンパク質であり、ヘモグロビンとヘモグロビンAlcは、ヘモグロビンAを糖化したものです。
ここで、ヘモグロビンは酸素の運搬を担い、ヘモグロビンAlcは糖尿病の診断検査や糖尿病患者の血糖コントロールの評価検査に主に使用されています。
ヘモグロビンとは
ヘモグロビンは球状のヘムタンパク質で、ヘムと呼ばれる補欠基が強固に結合している。
ここで、ヘムはプロトポルフィリンIXと第一鉄（Fe2+）の複合体で、第一鉄はポルフィリン環のニトロゲンと4つの結合を介してヘム分子の中心に付着している。
また、この第一鉄イオンはポルフィリン環の両側でさらに2つの結合を形成することができる。
これらの位置の1つは、ヒスチジン残基の側鎖に配位した酸素によって達成することができる。
ヘム以外のヘモグロビン分子は、2本のα鎖と2本のβ鎖の計4本のポリペプチド鎖から構成されており、4量体構造となっている。
：図1 ヘモグロビンの構造
また、ヘモグロビンは赤血球にしか存在しない。
そのため、ヘモグロビンの主な働きは、肺から血液を通して体内の組織へ酸素を運ぶことである。
また、組織から肺に二酸化炭素とプロトンを運ぶ役割も担っている。
したがって、ヘモグロビンは血液のpHをコントロールする役割を担っているのです。
さらに、1日に6～7gのヘモグロビンが体内で生成され、正常なターンオーバーによって失われたヘモグロビンを補充している。
ヘモグロビンが関係する主な疾患は貧血です。
ヘモグロビンの量が減少すると、酸素を運搬する能力が低下します。
また、ヘモグロビン異常症は、ヘモグロビン分子の構造異常に関連する遺伝病です。
ヘモグロビン異常症の変異の中には、鎌状赤血球症やサラセミアにつながるものもあります。
ヘモグロビン・アルクとは？
ヘモグロビンA1cは、ヘモグロビンAの糖化型です。
ここで、ヘモグロビンAとは、ヒトが出生後に合成する主要なヘモグロビンの形態です。
しかし、血液中のヘモグロビンの一部は糖化し、ヘモグロビンA1cを形成することがあります。
ここで、糖化の程度は、血漿中の六炭糖、すなわちグルコースの濃度に依存する。
また、血中の糖化ヘモグロビンの中で最も一般的なものがヘモグロビンA1cです。
ヘモグロビンAのβグロビン鎖にグルコース残基が結合して形成される。
糖尿病患者では、血中のヘモグロビンA1cの量が増加することが知られている。
したがって、糖化ヘモグロビンを測定することは、過去2ヶ月間の血糖値のモニタリングに役立つ。
ここで、糖化はヘモグロビン分子に永久的な変化をもたらすので、ヘモグロビンのグルコース露出を長期間にわたって測定することが可能となる。
ただし、赤血球の寿命が120日程度であるため、3ヶ月間という限られた期間での測定となる。
ヘモグロビンとヘモグロビンA1cの類似性
- ヘモグロビンとヘモグロビンA1cは2種類の球状ヘムタンパク質です。
- どちらもヘムと呼ばれる補欠基が強固に結合しています。
- また、どちらも赤血球中に存在する。
- さらに、酸素、二酸化炭素、グルコースのような異なる種類の分子を結合することができる。
- さらに、両方のヘモグロビンの主な機能は、血液中の分子を輸送することです。
ヘモグロビンとヘモグロビンA1cの違い
定義
ヘモグロビンとは、脊椎動物の血液中で酸素運搬を担う赤色タンパク質を指し、ヘモグロビンA1Cとは、ヘモグロビンのうちブドウ糖が結合した微量成分を指す。
したがって、これがヘモグロビンとヘモグロビンA1cの主な違いです。
意義
さらに、ヘモグロビンは(αβ)1と(αβ)2という同一の二量体からなる四量体であるのに対し、ヘモグロビンA1cは糖化したヘモグロビンAなので、この点もヘモグロビンとヘモグロビンA1cの違いとしてあげられるでしょう。
バインディング
また、ヘモグロビンとヘモグロビンA1cのもう一つの違いは、ヘモグロビンが酸素、二酸化炭素、一酸化炭素と結合できるのに対し、ヘモグロビンAlcはヘモグロビンAのβ-グロビン鎖にグルコースが結合して形成されることである。
役割
ヘモグロビンの主な役割は、肺から体内組織へ酸素を運ぶことであるが、糖尿病ではヘモグロビンA1cの量が増加することが重要である。
重要性
そのほか、ヘモグロビンとヘモグロビンA1cの重要な違いとして、ヘモグロビンの欠陥は貧血やヘモグロビン異常症など様々な病気の原因となりますが、ヘモグロビンA1cは過去2ヶ月間の血糖値のモニタリングに使用することが可能です。
結論
ヘモグロビンは、酸素を体中に運ぶ役割を担う球状のタンパク質です。
2本のα鎖とβ鎖からなる4量体です。
鉄イオンを含む補欠ヘム基を持つ。
一方、ヘモグロビンA1cは糖化ヘモグロビンAで、β鎖にグルコース分子が結合したもので、糖尿病状態では増加する。
したがって、ヘモグロビンとヘモグロビンA1cの主な違いは、その構造と機能です。
