Oqsillar biosintezi (translyatsiya)

7.6 Folding va polipeptid zanjirining buzilishi
Oqsil sintezini umumiy tavsifini ichak tayoqchasida (e.coli) kuzatish mumkin. Hujayralarning ikki marta ko’payishi uchun 40 minutda taxminan 1000 dona polipeptid zarur bo’lib, har sekundda molekulyar massasi 40 kDa oqsil sintezlanadi. Ko’rsatilgan polipeptidlar sitoplazmaning juda kichik hajmini (1 mkm³ dan ham kichik) tashkil qiladi. E.coli hujayrasida makromolekulalarning konsentratsiyasi 340 g/l to’g’ri keladi. (Odam qonining zardobida esa oqsilning miqdori 85 g/l dan oshmaydi). Hujayra proteolitik fermentlar bor sharoitda oqsillar va bo’lak makromolekulalar bilan to’yingan holatga keladi. Shunday sharoitda polipeptidlar uch xil negativ holatga duch kelishi mumkin:

1. 
   Proteolitik ferment ta’sirida parchalanishi;
   
2. 
   Oqsillar eruvchanligining pasayishi bilan bo’ladigan presipitatsiya reaksiyalari;
   
3. 
   Oqsil molekulasini noto’g’ri taxlanishi va shakllanishi mumkin. Shunday muhitda oqsillarni to’g’ri shakllantirish quyidagi mexanizmlar ishga tushadi:
   

1. 
   Uchlamchi strukturali (nativ) oqsillarni to’g’ri shakllantirish;
   
2. 
   Noto’g’ri konformatsiyali polipeptidlarni gidrolizlash.
   

Shunday mexanizmlarni amalga oshirishda issiqlik shokiga kiruvchi (hsp 60, hsp 70, hsp 90, hsp 100) oqsillar bo’lmish shaperonlardan foydalaniladi. Bunday oqsillarning shaperonlar deb atalishiga sabab harorat ko’tarilganda va noqulay muhitda ularning sintezi faollashadi. Shaperonlar bir vaqtda yana oqsillarni denaturatsiyadan himoya qiladi. Umuman ular uch xil jarayonda ishtirok etadilar: 1. hsp 60, hsp 70, hsp 90 shaperon oqsillari ATF ishtirokida polipeptid zanjirini uchlamchi strukturaga shakllantirishda, 2. hsp 70, hsp 100 shaperonlar oqsillarni agregatsiya – dezagregatsiya jarayonlarida qatnashadi, 3. hsp 70 oqsili proteasomalarda noto’g’ri shakllangan oqsillarni parchalaydi.
Oqsillarning parchalanishi hujayrada aminokislotalar fondini bir me’yorda ushlab turishda asosiy rol o’ynaydi. Eukariot oqsillarining yarim parchalanish davri 30 sekunddan bir necha kunlargacha boradi. Ko’pchilik oqsillar hujayralarning hayot davrida tez suratlarda yangilanib-sintezlanib turadi. Tezda parchalanadigan oqsillarga defektli, noto’g’ri shakllangan, katalitik ta’siri yo’qolgan polipeptidlar kiradi. Ularning parchalanishi hujayradagi ATF ga bog’liq sitozolli oqsillar bajaradi.
Lizosomalarning yana bir funksiyasi shundan iboratki, ular membranalardagi va hujayra tashqarisidagi oqsillar uchun aminokislotalar yetkazib turadi.
Eukariotik hujayralarda oqsillarning parchalanishi ubikvitin oqsillarning ishtirokida davom etadi. Eukariotlardagi ATF-bog’liq proteolitik tizim katta kompleks (mol.massa 1·10⁶ Da) bo’lib, proteasoma deb ataladi.