Hemoglobina de células falciformes
La hemoglobina de las células falciformes (hemoglobina S) difiere de la hemoglobina A en un solo aminoácido: el glutamato en posición 6 de las cadenas beta está substituido por una valina. La cadena lateral de la valina es apolar, por lo que aparece un "parche" hidrófobo en la superficie de la molécula (mostrado en blanco).
En la hemoglobina desoxigenada hay un pequeño "parche" hidrófobo en la superficie de las cadenas beta, al quedar expuestas en la superficie las cadenas laterales de la Ala70 y la Leu88 (mostradas también en blanco). Este "parche" hidrófobo aparece tanto en la hemoglobina A como en la S.
En la hemoglobina S desoxigenada estos "parches" hidrófobos se pegan unos a otros (por su tendencia a excluir al agua), haciendo que la hemoglobina polimerice formando agregados en forma de cadena.
En el ejemplo que aquí se muestra, la Val6 (cadena beta) de la hemoglobina S interacciona con la Ala70 y la Leu88 de la cadena beta de otra molécula de hemoglobina.
Una vista más cercana.
En la anemia de células falciformes, la Val6 se une a un parche hidrófobo diferente, localizado en la superficie de las cadenas alfa (no mostrado aquí). Las fibras de hemoglobina distorsionan la forma normal de los hematíes (o eritrocitos), que adquieren forma de semiluna. Los individuos heterocigóticos tienen una mezcla de hemoglobina A y hemoglobina S. La hemoglobina A impide la polimerización, con lo que la anemia es moderada. En los individuos homocigóticos, la hemoglobina S polimeriza libremente; en los capilares, los hematíes se rompen, produciéndose la forma más grave de la enfermedad.
La hemoglobina S confiere resistencia para un tipo de malaria. A lo largo de la evolución, esta "ventaja" ha hecho que la anemia de células falciformes tenga una incidencia de hasta un 40% en algunas regiones de Africa donde la malaria es endémica.