3-ma'ruza Mavzu: Oqsillar va aminokislotalarning inson ovqatlanishidagi fiziologik ahamiyati

Shakl: 2.8. Peptidlarning eng muhim guruhlari

Tampon peptidlari. Turli xil hayvonlar va odamlarning mushaklarida ularning tarkibiga kiradigan histidinning imidazol halqasi tufayli bufer funktsiyalarini bajaradigan dipeptidlar, karnosin va anserin topilgan. Peptidlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ularda p-alanin qoldig'i mavjud:

H 2 N-p-alanil-L-histidin-COOH

karnozin

al-alanil-N-metil-L-histidin.

Dipeptid tamponlarining sintezi sxema bo'yicha ribosomalarning ishtirokisiz amalga oshiriladi:

alan-alanin + ATP + ferment ↔ ferment-β-alanyladenilat + difosfat;

ferment-any-alanil adenilat + L-histidin - "→ β-alanil-L-histidin + AMP + fermenti.

Karnosin va anserin go'sht ekstraktlarining ajralmas qismidir. Ikkinchisida ularning tarkibi mahsulotning ho'l vaznidan 0,2-0,3% ga etadi.

Gormon peptidlari. Gormonlar - bu endokrin bezlarning hujayralari tomonidan ishlab chiqariladigan va qonga kirib, individual organlar va umuman tananing faoliyatini tartibga soluvchi organik moddalar. Oksitotsin va vazopressin gormonlari gipofiz bezining orqa qismida (epididimis) ajralib chiqadi. Ularda 9 ta aminokislotalar qoldig'i, bitta disulfid birikmasi va C-terminalda amid -CONH 2 guruhi mavjud:

Ikkala gormonning tartibga solish funktsiyasi tananing silliq mushaklarning qisqarishini va sut sekretsiyasini rag'batlantirishdan iborat

sut bezlari. 3 va 8 pozitsiyalarda aminokislotalar qoldiqlari tafovutlari qo'shimcha ravishda vazopressinga suv muvozanatini, qondagi osmotik bosimni tartibga solish va xotira jarayonlarini rag'batlantirish qobiliyatini beradi.

Endokrin apparati markaziy asab tizimining yuqori qismlari bilan o'zaro ta'sir qiladigan gipotalamusning gormonlari past molekulyar og'irlikdagi peptidlardir. Shunday qilib, tiroliberin piroglutamik (tsiklik) kislota, gistidin va prolinamid (Pi-roglu - Gis - Pro - NH 2) dan iborat tripeptid bilan ifodalanadi, lyuliberin esa dekapeptiddir (Piroglu - His - Tri - Ser - Tir - Gly - Leu - Apr - Pro - Gly - NH 2) va somatostatin - tsiklik tetradekapeptid:

Gipotalamik gormonlar gormonlarni oldingi gipofiz bezidan chiqarishda ishtirok etadi. Tiroliberin, masalan, tirotropinning, qalqonsimon bezni tartibga solishda ishtirok etadigan gormonning chiqarilishini nazorat qiladi, somatostatin o'sish gormoni (somatropin) faoliyatini tartibga soladi, luliberin esa jinsiy a'zolar faoliyatiga ta'sir qiluvchi gormon lutropinni chiqarishni tartibga soladi. Ko'pgina gormonlar (oksitotsin, tiroliberin, prolaktin - oldingi gipofiz bezining gormoni va gonadoliberin - gipotalamus gormoni) kavsh qaytaruvchi hayvonlar va emizikli onalar sutida mavjud.

Gipofiz bezining oraliq lobida qonga chiqariladigan ma'lum peptid gormon melanotropin (MSH). Bir zanjirli peptid ko'zlar, terilar, sochlarning rangini aniqlaydigan pigment hosil bo'lishini rag'batlantiradi. MSH ning ikki turi mavjud: a-MSH, 13 ta aminokislotalar qoldiqlaridan iborat va odamlarda 22 ta aminokislotalar qoldiqlarini o'z ichiga oladigan β-MSH. Pankreatik glyukagon 1948 yilda odamning oshqozon osti bezidan kristalli holatda ajralib chiqadi, 29 aminokislotadan iborat. Bu ikki tomonlama ta'sir ko'rsatadi: glikogen (glikogenoliz) parchalanishini tezlashtiradi va UDP-glyukozadan uning sintezini inhibe qiladi. Gormon lipazni faollashtiradi, jigarda yog 'kislotalari paydo bo'lishini rag'batlantiradi.

Neyropeptidlar. So'nggi yillarda odamlar va hayvonlarning miyasida topilgan 50 dan ortiq peptidlar alohida guruhga ajratilgan. Ushbu moddalar xatti-harakatlarning reaktsiyalarini (qo'rquv, qo'rquv) aniqlaydi, yodlash, o'rganish jarayonlariga ta'sir qiladi, uyquni tartibga soladi, og'riqni engillashtiradi. Endorfinlar va enkefalinlar deb nomlangan neyropeptidlar

91 aminokislotalar qoldiqlaridan tashkil topgan gipofiz bezining β-lipotrop gormoni hosilalari. β-endorfin - bu gormon bo'lagi, 61 dan 91 gacha, y-endorfin 61 dan 77 gacha va a-endorfin 61 dan 76 gacha aminokislotalar qoldiqlari. Enkefalinlar quyidagi tuzilishdagi pentapeptidlardir:

Bugungi kunda butun dunyoda neyropeptidlarni ajratish va o'rganish bo'yicha faol ishlar olib borilmoqda, ularning maqsadi dori sifatida foydalanish uchun biologik faol birikmalarni sun'iy ravishda olish.

Vazoaktiv peptidlar. Qon tomir tonusiga ta'sir qiluvchi peptidlar guruhiga (vazoaktiv) bradikinin, kallidin va angiotensin kiradi. Birinchi peptidda 9 ta aminokislotaning qoldig'i, ikkinchisida - 10 va uchinchida - 8. Ularning barchasi postklyuziv modifikatsiya jarayoni natijasida faol bo'lmagan oqsil prekursorlaridan sintez qilinadi. Masalan, vazokonstriktor xususiyatiga ega angiotensin, zardob oqsili angiotensinogen proteolitik fermentlarning ketma-ket harakati bilan hosil bo'ladi:

Peptid toksinlari. Mikroorganizmlar, zaharli zamburug'lar, asalarilar, ilonlar, dengiz mollyuskalari va chayonlar tomonidan ishlab chiqarilgan bir qator toksinlar peptid xususiyatiga ega. Staphylococcus aureus (A, B, C, D va E) bakteriyalari va Clostridium botulinum tomonidan ishlab chiqarilgan 7 neyrotoksin (A dan G) ishlab chiqarilgan beshta enterotoksin aniqlandi. Tarkibida 239-296 amino kislotaning qoldiqlari bo'lgan stafilokokk toksinlari izoelektrik nuqta, tarqalish va cho'kindi koeffitsientlari jihatidan farq qiladi. Toksinlar sut, go'sht, baliq, suyuq tuxum mahsulotlaridan, shuningdek salatlar va kremlardan oziq-ovqat zaharlanishiga olib kelishi mumkin.

sanitariya-gigienik ishlov berish va saqlash qoidalariga rioya qilinmasa, unli qandolatchilik mahsulotlarini to'ldirish. Botulinum toksinlari eng kuchli toksinlar qatoriga kiradi va ko'pincha qayta ishlanmagan sabzavot, baliq, mevalar va ziravorlardan foydalanilganda halokatli oziq-ovqat zaharlanishiga olib keladi. Masalan, E toksinining molekulyar massasi 350 kD, A toksinlari esa biroz yuqoriroq. Ushbu toksinlar 80 ° C dan yuqori haroratlarda va kislotali muhitda faol bo'lmaydi.

Enterotoksinlar Salmonella va Clostridium perfringens bakteriyalari tomonidan ishlab chiqarilishi mumkin, bu esa ichak buzilishlarini, hushidan ketishni va isitmani (tif isitmasi) keltirib chiqaradi. Enterotoksinlar o'simlik mahsulotlariga (loviya, zaytun) nisbatan ko'proq hayvonot mahsulotlarida (mol go'shti, parranda go'shti, pishloq, baliq) ishlab chiqariladi. Eng yaxshi o'rganilgan enterotoksin bu molekulyar og'irligi 36 kD bo'lgan C. perfringens va 4.3 ning izoelektrik nuqtasi. Toksin tarkibida 19 ta aminokislota qoldig'i bor, ular orasida aspartik kislota, leysin va glutamin kislotasi ustunlik qiladi. Elektrolitlar va glyukozaning kam tashilishi, bu toksin ichak hujayralarining o'limiga olib keladi.

Zaharli qo'ziqorin rangpar toadstulida molekulyar og'irligi 1000 ga yaqin bo'lgan 10 tsiklik peptidlar mavjud. Ularning odatdagi vakili - bu ayniqsa zaharli toksik am-aminitin. Asalari zaharining markaziy asab tizimiga kuchli ta'sir qiluvchi toksik tarkibiy qismlariga 18 ta aminokislotalar qoldiqlaridan iborat apa-min va 13 ta qoldiqdan iborat dengiz mollyuskalari, konotoksin kiradi:

Peptidlar antibiotikdir. Ushbu peptidlar guruhiga Bacillus brevis bakteriyalari tomonidan sintez qilingan siklik antibiotik gramitsidin va Bacillus subtilius bakteriyalari tomonidan sintez qilingan sirt faol (ester aloqasi mavjud) antibiotik kiradi. Ikkala antibiotik ham streptokokklar va pnevmokokklar yuqumli kasalliklarga qarshi samarali hisoblanadi:

Gramitsidin ionofor bo'lishga qodir, ya'ni hujayra membranalari orqali K + va Na + ionlarini tashuvchisi.

Penitsillium mog'orlari bilan ajralib chiqqan antibiotiklarning tarkibiy asosi D-valin va tsistin qoldiqlaridan qurilgan dipeptiddir:

Penitsillin antibiotiklari stafilokokklar, streptokokklar va boshqa mikroorganizmlar keltirib chiqaradigan infektsiyalarga qarshi samarali.

Xushbo'y peptidlar. Ushbu guruhdagi eng muhim birikmalar shirin va achchiq peptidlardir. Muzqaymoq, kremlarni tayyorlashda L-a-aspartil-L-fenilalaninning metil esteri bo'lgan aspartam tatlandırıcı yoki lazzat kuchaytiruvchisi sifatida ishlatiladi:

Aspartam saxarozadan 180 marta shirinroq, ammo uzoq muddatli saqlash va issiqlik bilan ishlov berish bilan shirinlik kamayadi. Fenilketonuriya bilan og'rigan bemorlarda tatlandırıcı kontrendikedir. Achchiq peptidlar hosil bo'ladi

sut kislotasi bakteriyalari proteazlari ishtirokida pishloq va sut tarkibidagi oqsillarni parchalanishi bilan. Ular a s-kazein va β-kazein polipeptid zanjirlarining 2 dan 8 gacha aminokislotalar qoldiqlarini o'z ichiga olgan past molekulyar og'irlikdagi hidrofobik birikmalardir. Achchiq peptidlarning ko'pida N-terminali tsikllangan glutamik kislota mavjud. Peptidlar gidrolizlanganligi sababli, bunday birikmalarning achchiq ta'mi odatda yo'qoladi.

Himoya peptidlari. Himoya xususiyatlariga ega bo'lgan eng keng tarqalgan birikmalardan biri bu tripeptid glutatyon(γ-glyutamiltsisteinilglisin). Glutatyon barcha hayvonlarda, o'simliklarda, bakteriyalarda uchraydi, ammo uning eng katta miqdori xamirturush va bug'doy mikrobida uchraydi. Redoks reaktsiyalariga kirib, glutatyon erkin -SH guruhlarini oksidlanishdan himoya qiluvchi himoya rolini o'ynaydi.

Bu oksidlovchi vositaning ta'siriga o'tadi va shu bilan oqsillarni yoki, masalan, askorbin kislotani "himoya qiladi". Glutatyon oksidlanganda, molekulalararo disulfid aloqasi hosil bo'ladi:

Glyutatyon aminokislotalarni hujayra membranalari orqali tashishda ishtirok etadi, simob aralashmalarini, aromatik uglevodorodlarni, peroksid birikmalarini zararsizlantiradi, suyak iligi kasalligi va ko'z kataraktasini rivojlanishining oldini oladi.

Uzoq vaqt davomida saqlanadigan nonvoyxonaning xamirturush qismi yoki unib chiqqan donalardan un bo'lgan glutatyonning qisqartirilgan shakli kleykovinaning elastik xususiyatlarini pasaytiradi va bug'doy nonining sifatini pasaytiradi. Glutatyonning kamaytirilgan glutin oqsillariga ajratuvchi ta'siri peptid aloqalarini buzmasdan ham, sindirish bilan ham amalga oshirilishi mumkin. Oqsillarni peptid aloqalarini buzmasdan ajratish NDDPH2 o'z ichiga olgan glutatyon redüktaz fermenti ishtirokida sodir bo'ladi:

G-S-S-G + 2 F ↔ 2G-SH + XADF,

va bo'sh joy bilan - tiol stereazisi mavjud bo'lganda, uning faol markazida sulfidril guruhlari mavjud:

Faollashtirilgan proteinazalar ta'siri ostida oqsillarda peptid aloqalarining uzilishi xamirning reologik xususiyatlarini va umuman non sifatini yomonlashishiga olib keladi.

Etarlicha yuqori molekulyar og'irlikdagi (5000 Da dan ortiq) va u yoki bu biologik funktsiyani bajaradigan peptidlarga oqsillar deyiladi. Oqsillarning birlamchi tuzilishi polipeptid zanjiridagi aminokislotalarning ketma-ketligi va agar mavjud bo'lsa, disulfid aloqalarining holati tushuniladi. Zanjirdagi aminokislotalar qoldiqlarining ketma-ketligi peptid aloqasi orqali amalga oshiriladi. Peptid aloqasi qisman tabiatda ikki baravar, chunki undagi -NH va -CO guruhlari orasidagi masofa bitta (1.49A) va juft (1.27A) aloqalar orasidagi oraliq (1.32A) pozitsiyani egallaydi. Bundan tashqari, R guruhlari peptid aloqasining ikkala tomonida o'zgarib turadi, shuning uchun trans-izomerizm kuzatiladi. Polipeptid zanjirlari tuzilishidagi boshqa atomlar va burchaklar orasidagi masofalar sek. 2.9.

Ko'pgina oqsillar disulfid aloqalari bilan bog'langan bir nechta polipeptid zanjirlaridan iborat. Disulfid ko'priklarining paydo bo'lishi -S-S - xuddi shu polipeptid zanjiridagi ikkita sistein qoldiqlari orasida. Bunga kleykovinning asosiy protein fraktsiyalari: gliadin va bug'doy kleykovinlari kiradi (qarang don mahsulotlari).

Oqsillardagi aminokislotalar ketma-ketligini aniqlash ikki sababga ko'ra qiziqish uyg'otadi. Birinchidan, bu ma'lumotlar biologik faollikning molekulyar asoslarini tushuntirish uchun, ikkinchidan, oqsillarning fizik-kimyoviy, oziqaviy va funktsional xususiyatlariga bog'liq bo'lgan, ularning assimilyatsiyasini, hazm bo'lishini aniqlaydigan me'yoriy tuzilmalar qanday asosga ega bo'lishini aniqlash uchun zarurdir. , oziq-ovqat sifati, jarayon oqimi va saqlash jarayonida o'zini tutishi. Proteinning birlamchi tuzilishini aniqlash uchun avval tanaffus qiling