Маруза матни

12-маъруза.
Полисахаридларнинг биологик хусусиятлари. Гликозид боғини узувчи ферментлар. Лектинлар


Углевод тутувчи аралаш биополимерлар
Булар табиатда жуда кўп тарқалган бўлиб, углевод-оқсил-биополимерлар деб юритилади. Кўпчилик табиий биополимерлар ковалент боғланган углеводларни тутади. Уларга гликопротеинлар, пептидогликанлар, протеогликанлар мисол бўла оладилар.
Гликопротеинлар деб олигосахарид занжирларини ковалент ҳолатда бириктириб олган оқсил молекуласига айтилади. Улардаги олигосахарид занжирларининг узунлиги ва уларнинг сони жуда ўзгарувчан бўлади. Оқсил молекуласи битта ёки бир неча юз углевод занжирларини тутиши мумкин. Ўз навбатида углевод занжирга иккитадан то йигирматагача моносахарид халқалари киради. Гликопротеинлар ҳамма органлар таркибида, жумладан одамлар ва ҳайвонлар организмларининг тўқима ва хужайралари таркибига кирадилар; улар секретор суюқликларида ва қон плазмасида сақланадилар. Гликопротеинларнинг вазифалари жуда хилма-хил. Улар орасида ферментлар, гормонлар, иммун системаси оқсиллари, қон плазмаси компонентлари, муцинлар, хужайра мембраналари рецепторлари ва ҳоказолар учрайдилар.
Гликопротеинларни табиий манбаълардан ажратиб олиш учун оқсиллар кимёсига мос келувчи хроматографик ва электрофоретик методлар қўлланилади. Эрувчан ва мембрана гликопротеинларини тозалаш учун конканавалин А, буғдой ўсимталари ва клешевина дуккакларининг аглютинлари, чечевица лектини каби иммобиллашган лектинларда олиб бориладиган аффин хроматографиясидан кенг фойдаланилади.
Ҳайвонлар гликопротеинларидаги кўпгина тарқалган боғланиш хиллари N-ацетилглюкозамин ва аспарагиннинг -амид гурухи билан ҳосил қиладиган N-гликозид боғлари ҳисобланади:
-D-GlcNAc-Asp
Ҳайвонлар гликопротеинларидаги бошқа хил боғлар N-ацетилгалактозаминнинг ва сериннинг ёки треониннинг гидроксил гурухи қолдиқлари орасидаги О-гликозид боғлари ҳисобланади.

-D-GlcNAc-Ser/Thr
Бундай хил боғлар қоннинг гурух моддалари ҳисобланган муцинлар, эритроцитлар мембранаси ҳисобланган гликоферинлар учун характерлидир. қуйида жағ остки безлари муцинларидан олинган О-гликозид бўйича боғланган олигосахаридларнинг тузилишлари келтирилган:
RқSer/Thr
Оқсиллардаги олигосахаридлар занжирининг уланган жойини аниқлаш улардаги полипептид боғи фақат битта углевод занжирини тутувчи фрагментининг узиш шароитини танлаш йўли билан олиб борилади.
Пептидогликанлар катта макромолекулага эга бўлиб, нисбатан қисқа тузилган олигопептид фрагментлари полисахарид занжирларига уланган бўлади. Бу фрагментлар полисахарид занжирларини ўзаро боғлаши мумкин ва натижада қаттиқ каркас ҳосил бўлади. Бунга бактерияларининг N-ацетилглюкозамин ва N-ацетилмирам кислотаси қолдикларидан (14)- боғлар орқали боғланган хужайра деворларининг пептидогликанлари мисол бўла олади. Пептидогликанлар молекуласида чизиқли полисахарид полипептид занжирлари билан мурам килотасини лактил қолдиғи орқали мустаҳкам қўшқават панжара ҳосил қилиб боғланган бўлади. Бу каркас бактерия хужайрасини ўраб туради ва уни физикавий таъсирлардан ҳимоя қилади. Протеогликанни парчалаш антителалар ҳосил бўлишини кучайтирувчи ва рак ўсимталарига қарши курашувчи гликопептидлар аралашмасининг ҳосил бўлишига олиб келади. Бу хоссага эга бўлган энг кичик молекула тузилиши мурамилдипептид (МДП) ҳисобланади.
MurNAc-L-Ala-D-GluNH₂

Пептидогликанлар занжирлари ҳар хил бактерияларда турли шаклда жойлашган бўлади. Масалан, граммусбат бактериялардан Bacillus subtilis да уч қаватли 40 қатламли тола шаклида, граммманфий бактериялардан E.сoli да эса бор йўғи бир қатламли тола шаклида бўлади.

Пептидогликанларнинг схематик тузилиши қуйидагича:

Кейинги вақтларда пептидогликанларни юқорида кўрсатиб ўтилган организмда антителаларни кучайтириш ва рак ўсимталарини ҳамда айрим инфекцион касалликларга қарши ишлатилиши мумкин бўлган хоссаларига асосланиб, уларнинг кўплаб синтетик аналогларини яратиш йўлга қўйилган. Масалан, француз олимлари Э. Ледерар ва Л.Шедидлар томонидан МДП нинг апироген (бадан хароратини оширмасдан таъсир этувчи) аналоги, стептокок инфекциясига қарши курашувчи синтетик вакцина - мурабутид (МДП нинг бутил эфири), рус олими В.Т.Иванов томонидан МДП нинг рак ўсимталарига қарши хоссага эга бўлган пептид аналоги синтез қилиб олинган ГМДП--D-GlcNAc-(14)-MurNAc-L-Ala-D-Glu-NH₂-ларни мисол қилиб олиш мумкин.
Протеогликанлар. Протеогликанлар молекуласида гликопротеинлардан фарқли равишда, полипептид пўстлоғидаги олигосахаридлар ўрнида полисахарид занжирлари жойлашган бўлади. Улар молекуласидаги углевод ва оқсил компонентлар ўртасидаги боғ О-, ҳамда N-гликозид боғлари бўлиши мумкин, протеогликанларда GlcNAc-GlcNAO-Asn ва GalNAc-SerThr каби фрагментлар билан бир қаторда кўпинча Gal-Gal-Xyl-Ser фрагменти ҳам учрайди. Буларга мисол қилиб гепарин, тоғайларни келтириш мумкин.
Протеогликанларнинг хосалари кўп жиҳатдан углевод компонентларига қараб белгиланади. Улар молекуласи полисахаридлар каби полидисперс ҳолатда бўлади. Протеогликанларнинг молекуляр массаси кенг доирада ўзгариб туради. Масалан, гепариннинг кичик молекула формаси 10000-15000, тоғай протеогликан эса 4000000 молекуляр массага эга. Улар учун йирик молекулалар агрегатлар ҳосил қилиш характерли ҳисобланади. Протеогликанлар молекуласи биттадан токи бирнеча ўнлаб бир хил ва ҳар хил типдаги полисахарид занжирларини тутиши мумкин. Масалан, тоғай протеогликан молекуласи шиша идишларни ювишда ишлатиладиган четкани эслатади, ундаги полисахарид занжири хондроитин- ва кератансульфат молекулаларидан иборат бўлади:



хондроитинсульфатлар

кератансульфат
Протеогликанлардан бирлаштирувчи тўқималар таркибига кирувчи гепарин ҳам бирмунча яхши ўрганилган, унинг молекула тузилиши қуйидагича:



гепарин
Гепарин хужайраларнинг ички хужайра грануллаларида жойлашган бўлади. Хужайра бирор-бир маълумот олса грануллалар хужайралараро бўшлиққа чиқади ва қўшимча қобиқни ҳосил қилиб ўз вазифасини бажаради.
Липополисахаридлар табиатда нейтрал ва поляр бирикмалар кўринишида кенг тарқалган бўлади. Улар микроорганизмларда, ўсимликларда, одамлар ва ҳайвонлар организмларида учрайди. Поляр ҳолдаги гликолипидлар фосфор ва олтингугурт тутувчи бирикмалар кўринишида учрайдилар. Фосфор тутувчи гликолипидларни гликофосфолипидлар деб аталади, агарда фосфор фосфатид гурухига кирса, бундай бирикмаларни фосфогликолипидлар дейилади. Гликолипидлар одатда гликофосфолипидларнинг тузилиш компонентлари ҳисобланадилар. Улар бир бири билан - ёки -гликозид ҳолатда боғланади. Фосфолипидлар тузилишлари бўйича ҳар ҳил бўладилар. Масалан, углевод тутувчи липид Bacillus megaterium дан ажратиб олинган, унинг углевод қисмини N-ацетилглюкозамин ташкил қилади.

Граммусбат бактериядан тузилиши анча мураккаброқ бўлган, асосида фосфогликолипидлар ётган липотейх кислоталар деб аталувчи липополисахаридлар ажратиб олинган: