Biokimyo pmd

Oqsil sintezining bosqichlari

Translyatsiyadan keyingi o‘zgarishlar

Oqsil sintezi besh bosqichda boradi:

1. Aminokislotalarning faollashuvi.

2. Initsiatsiya – sintezning boshlanishi.

3. Elongatsiya – polipeptid zanjirning uzayishi.

4. Terminatsiya – polipeptid zanjir sintezining tugallanishi.

5. O‘z-o‘zidan o‘ralish va protsessing.

Har bir bosqichni alohida ko‘rib chiqamiz.

1. Sitoplazmada har bir 20 ta aminokislota o‘zining spetsifik tRNKsi

bilan kovalent bog‘lar yordamida birikib, aminoatsil-tRNK hosil qiladi.

Bunda ATF energiyasi sarflanadi va magniy ionlari ishtirok etadi.

Reaksiya har bir aminokislota va ma’lum tRNK uchun spetsifik bo‘lgan

aminoatsil-tRNK- sintetaza fermenti yordamida tezlashtiriladi. Tirik

organizmlarni barcha hujayralarida aminokislotalar aktivlanishi va ularni

tegishli tRNKlar bilan bog‘lanishi spetsifik fermentlar yordamida

amalga oshishi tajribada isbotlangan. Bu fermentlar toza holatda E. Coli

dan ajratilgan, sekvenirlangan va ba’zilarini uchlamchi strukturasi

aniqlangan. Ularning hammasi SH- guruhlari reagentlariga  sezgir va

Mg 

+2 

ionlarini  bo‘lishini talab etadi. Fermentlar absolyut spetsifiklikga

ega, chunki faqat 1 ta aminokislotani yoki 1 ta tRNKni taniydi. Ikki

yoki undan ortiq tRNKsi mavjud bo‘lgan aminokislotalar uchun tegishli

aminoatsil-tRNK sintetaza barcha tRNKlarni aminoatsillanishini

katalizlaydi. Bu holat juda muhimdir, chunki keyinchalik oqsil sintezida

aminoatsil – tRNKni «tanib olish» aminokislotani xususiyatiga emas,

tRNK antikodonning kimyoviy tabiatiga asoslangan. Har bir aminoatsil

– tRNK – sintetazani molekulasida 3ta bog‘lovchi markazi bor:

aminokislotalar, tRNK va ATF uchun; fermentlar ular faolligini

ingibirlovchi o‘xshash aminokislotalarga juda sezgir. Ba’zi fermentlar

bitta polipeptid zanjirdan, boshqalari – 2 yoki 4 gomogen yoki geterogen

subbirlikdan iborat. Aminoatsil-tRNK-sintetazalar – ularni birlamchi

va uchlamchi strukturalari, shuningdek katalizlovchi reaksiya

mexanizmini o‘ziga xosligi bo‘yicha 2 sinfga bo‘linadi. Birinchi sinf

quyidagi aminokislotalarni aminoatsil-tRNKni sintezini katalizlaydi:

arg, val, gli, glu, ile, ley, met, tir, trp, sis;  ikkinchi sinf quyidagi

aminokislotalar- ala, asp, asn, met, gis, gli, liz, pro, ser, tre, fen. Birinchi

sinf fermentlari aminoatsil guruhni avval adenil kislota 2

1 

– OH guruhiga,

keyin esa uni 3

1 

– OH guruhga transeterifikatsiya yo‘li bilan o‘tkazishi

aniqlandi, 2 – sinf fermentlari esa oxirgi adenil nukleotidini 3

1 

– OH

guruhiga aminoatsil guruhni o‘tkazilishini katalizlaydi.

---

99

Aminoatsil-tRNK-sintetaza aktiv markazida gistidin saqlaydi, uni

imidazol halqasi Mg

+2 

ionlari  orqali ATFni bog‘lanishida ishtirok etadi.

Fermentlar o‘ziga xos tRNKlar bilan bog‘lanish xususiyatiga ega.

Vaholanki, ferment qanday qilib o‘zini tRNK bilan bog‘lanish

mexanizmi  haligacha noaniq. Ayni vaqtda bu fermentlar past molyar

faollik bilan farqlanadilar (bir daqiqada katalitik aktlar bir necha yuzdan

ortmaydi).

Bu reaksiya 2-bosqichda boradi:

A) R-CH

2

-CH-COOH +ATF 

→ R-CH

2

-CH-COO-AMF + PP

                   |                                               |

                 NH

2

                                         NH

2

       Aminokislota                         aminoatsiladenilat

B) R-CH

2

-CH-COOAMF +tRNK 

→ R-CH

2

-CH-COO-tRNK + AMF

  |

                                                                                  

|

NH

2                                                 

NH

2 

aminoatsil tRNK

Barcha transport aminokislotalar uchun bir xil bo‘lgan oxirgi SSA

tripletini AMFdagi 3

1 

– OH gidroksil guruhi bilan birikadi.

Izotop usul yordamida oqsil sintezini N – oxirdan boshlanib, C –

oxir bilan tamom bo‘lishi aniqlangan, ya’ni jarayon NH

2 

! COOH

yo‘nalishda boradi.

2. Polipeptid zanjir initsiatsiyasi.

Ma’lum polipeptid haqida axborot tutuvchi mRNK ribosomaning

kichik subbirligi bilan birikadi, keyin esa ma’lum tRNKga birikkan

initsiatsiyani boshlovchi aminokislota bilan bog‘lanadi. Natijada

initsiatsiya kompleksi hosil bo‘ladi. Initsiatsiya qiluvchi aminokislotani

olib keluvchi tRNK mRNK tarkibidagi polipeptid zanjirining

boshlanishi haqida xabar beruvchi maxsus triplet yoki kodon bilan

komplementarlik prinsipi asosida bog‘lanadi. Bu jarayonning sodir

bo‘lishi uchun GTF va initsiatsiya qiluvchi 3 xil omil – IF-1, -2, -3

bo‘lishi kerak. Bu omillar toza holatda ajratilgan bo‘lib, 9000, 100000

va 22000 Da molekulyar og‘irlikka ega. Initsiatsiyaning birinchi

bosqichida IF-3 30S-ribosoma subbirligi bilan bog‘lanadi, bu esa 30 S

va 50 S subbirliklarining birikishiga yo‘l qo‘ymaydi (29-rasm).

mRNKdagi AUG va GUG tripletlar formilmetioninni kodlovchi

initsiatsiyalovchi kodonlar vazifasini bajaradi. MRNKdagi birlamchi

triplet bo‘lganda bu kodonlar formilmetioninni kodlaydi, ichki triplet

bo‘lganda esa o‘z aminokislotalarini, ya’ni AUG – metioninni, GUG –

valinni kodlaydi. So‘ngra 30 S subbirlik mRNK bilan shunday birikadiki,

natijada mRNKdagi AUG kodoni 30 S-subbirlikning ma’lum qismi bilan

bog‘lanadi.

---

100

Ikkinchi bosqichda initsiatsiyalovchi kodon GTF bilan bog‘langan

IF-2 va N-formilmetionin-tRNK

f met 

bilan birikadi. N–formilmetionin-

tRNK birinchi aminoatsil-tRNK bo‘lib, N-oxir aminokislota

bog‘lanishini belgilaydi. IF-1ning vazifasi ma’lum emas.

Uchinchi bosqichda hosil bo‘lgan 50 S ribosoma 30 S subbirligi

bilan birikadi. Bu vaqtda GTF GDF va fosfatgacha gidrolizlanadi, IF-

3, IF-2 initsiatsiya omillari ajralib chiqadi. Initsiatsiyalovchi kompleks

deb nom olgan funksional aktiv 70 S ribosoma hosil bo‘ladi.