Oqsillar. Peptidlarni sintezi. Organizmda kechadigan jarayonlarda oqsillarni ishtiroki. Oqsillar

Oqsillar. Peptidlarni sintezi.Organizmda kechadigan jarayonlarda oqsillarni ishtiroki.
OQSILLAR, proteinlar — hamma tirik mavjudotlar tarkibiga kiradigan murakkab, azot tutuvchi organik moddalar. Oqsillar tirik materiyaning tuzilishida, shuningdek, uning hayot faoliyatida muhim ahamiyatga ega. Hujayra tarkibida bir necha ming xil Oqsillar mavjud boʻlib, ularning har biri maʼlum bir vazifani bajaradi. Shuning uchun ular proteinlar (yun. protos — birinchi, eng muhim) deb ataladi. Oqsillar hujayra quruq vaznining 3/4 qismini tashkil etadi.
Maʼlumki, hamma organizmlarning Oqsillari, ularning har xil biologik faolligidan katʼi nazar, bir xil 20 ta standart aminokislotadan tashkil topgan boʻlib, bu kislotalar alohida hech qanday biologik faollikka ega emas. Oqsillarning birbiridan kimyoviy farqi, ulardagi aminokislotalarning ketma-ketligiga bogʻliq. Aminokislotalar oqsil tuzilmasining alifbosi boʻlib, ularni turli tartibda biriktirib, cheksiz sondagi ketma-ketliklarni, yaʼni cheksiz miqdordagi har xil oqsillarni olish mumkin. Mas, har bir tur organizmda bir necha ming xil Oqsillar mavjud boʻlib, ular turlarining soni 10 mln. atrofida. Matematik izlanishlar shuni koʻrsatadiki, 20 ta aminokislotadan hosil boʻlishi mumkin boʻlgan Oqsillar izomerlarining ogʻirligi Yer shari ogʻirligidan ogʻirroq boʻlar ekan.
Oqsillar makromolekulalar boʻlib, ularning mol. m. si bir necha mingdan bir necha mln. ga teng. Oqsillar molekulasining qurilish ashyosi sifatida a-aminokislotalar xizmat qiladi. a-aminokislotaning bir uglerod atomiga (a-uglerod atomi) ami-noguruh va karboksil guruh birikadi.
Oqsillarda 20 ta a-aminokislota uchraydi, ular bir-biridan R-guruhi bilan farq qiladi, u gidrofil yoki gidrofob, asosli, kislotali yoki neytral boʻli-shi mumkin.
Oqsillar dagi aminokislotalar bir-biri b-n peptid bogʻlari, yaʼni amid bogʻlari b-n birikkan, bu bogʻ bir aminokislota a-karboksil qoldigʻining ikkinchi aminokislota a-aminoguruxli qoldigʻi bilan bogʻlanishi hisobiga hosil boʻladi. Shu koʻrinishda tuzilgan polimerlar peptidlar deb ataladi, di-, tri-, tetra – va q. k. deb nomlangan old qoʻshimchalar, molekula tarkibidagi aminokislota qoldiklari soniga bogʻliq, mas, dipeptidda 2 ta qoldiq, tripeptidda — uchta qoldiq va b. Uncha katta boʻlmagan aminopeptidlardan farqli oʻlaroq, polipeptidlar 20 yoki undan ortiq (oqsil tabiatiga koʻra, taxm. 50 tadan 2500 tagacha) aminokislota qoldiqlari tutadi.
Oqsillarda ketma-ket joylashgan aminokislota qoldiqlari uzun zanjirni yoki Oqsillarning birlamchi tuzilmasini tashkil etadi. Oʻz navbatida, Oqsillarning xar xil joyida joylashgan aminokislota qoldiqlari tarkibidagi kimyoviy moddalar oʻzaro xar xil boglar bilan bogʻlanishi natijasida Oqsillarning murakkab ikkilamchi, uchlamchi va toʻrtlamchi tuzilmalari qosil boʻladi. Yuqori tuzilishdagi tuzilmalar fizik va kimyoviy omillar (yukrri harorat, kislota, ishqor va b.) taʼsirida quyi tuzilishdagi shakllarga qaytadi (bu hodisa O. denaturatsiyasi deb ataladi), natijada ular oʻz biologik faolligini yoʻqotadi. Ammo ayrim hollarda ta-shqi taʼsir yoʻqotilsa, Oqsillar yuqori koʻrinishdagi shakllariga qaytadi.
Oqsillar tuzilishi va vazifalari boʻyicha xilma-xil. Tuzilishiga koʻra, 2 katta guruhga boʻlish mumkin: globulyar va fibrillyar. Globulyar Oqsillar, asosan, sferik yoki ellips shaklida boʻlib, ular tarkibiga boshqa guruh moddalar xam qoʻshilgan (prostetik guruh). Mac, gemoglobin globin va gemning qoʻshil-masidan hosil boʻlgan, shuning uchun uni yana gemoproteid deb ham atashadi. Lipid tutuvchi Oqsillar lipoproteidlar, uglevod tutuvchilar — glikoproteidlar, metall tutuvchilar — metall proteidlar deyiladi.
Fibrillyar Oqsillar — bir yoki bir necha polipeptid zanjirdan tashkil topgan moddalar. Ular uzun ip koʻri-nishida boʻladi. Biriktiruvchi toʻqima (aktin, miozin, kollagen), soch, teri (a-keratin) Oqsillari bunga misol boʻla oladi. Fibrillyar Oqsillar, asosan, qurilish ashyosi yoki himoya vazifasini bajaradi.
Oqsillarning biologik vazifalari boʻyicha kuyidagi tasnifi mavjud: fermentlar (tripsin, ribonukleaza), tashuvchi Oqsillar (gemoglobin, zardob albumini, mioglobin), oziq-ovqat va zaxira O. i (tuxum albumini, sutdagi kazein, ferritin), qisqaruvchi va harakat O. i (aktin, miozin), tuzilma Oqsillari (kollagen, proteoglikanlar, kreatin), himoya Oqsillari (antitelolar, fibrinogen, trombin, ilon zahari, boʻgʻma qoʻzgʻatuvchisining toksini), nazorat qiluvchi Oqsillar (insulin, kortikotropin, oʻsish gormoni) va b.
Oqsillarni ajratib olish, ulardagi aminokislota qoldiklarini aniqlashda kimyo va molekulyar biol. fanlarining usullaridan (dializ, gelfiltratsiya, elektroforez, xromatografiya, sekve-natsiya va b.) foydalaniladi.
Peptid ikki yoki undan ortiq aminokislotalarni birlashtirib hosil qilingan molekula. Ular har bir tirik hujayradagi mavjud va turli xil biokimyoviy faoliyatga ega. Umuman olganda, agar aminokislotalar soni ellikdan kam bo'lsa, bu molekulalar peptidlar deb ataladi, katta zanjirlar esa oqsillar deb ataladi. Shunday qilib, peptidlar oddiygina aminokislotalar qatoriga kiradigan kichik oqsillar deb hisoblanishi mumkin.
Birma-bir aminokislotalar belgilangan tartibda (ketma-ketlikda) bir zanjir bilan bog'langan peptidlar kichik protein sifatida qabul qilinishi mumkin. Dumaloq bog'langan aminokislotalarga ega bo'lgan peptidlar siklopeptidlar deb ataladi. Bundan tashqari, peptidlar asosan ularning molar massalari bilan farqlanadi. Aloqador amino kislotalar miqdori bo'yicha oqsillarni ajratish suyuqlikdir; Muayyan shaklga kiradigan 100 ga yaqin amino kislotadan iborat zanjir bilan molekula odatda oqsil deb ataladi. Glikozilatsiyali peptidlar glikopeptidlar yoki glikoproteinlar, lipopeptidlar yoki lipoproteinlar kabi lipidli peptidlar deb ataladi.
Organizmlar faqatgina L-formasi a-amino kislotalaridan peptidlarni hosil qilishi mumkin, chunki bu jarayon uchun faqat genetik kodli aminokislotalar mavjud, ular tRNA bilan bog'langan. Ba'zida turli qirolliklarning jonzotlarida peptitlarda D-aminokislotalar mavjud, ammo bu proteinlar biosintezi emas, balki nonribosomal peptid sintezining maxsus metabolik yo'llari mahsulotlari. Peptidlar ko'plab fiziologik funktsiyalarni bajaradilar va gormonlar sifatida harakat qilishadi, masalan, boshqalar yallig'lanishga qarshi yoki proinflamatuar ta'sirga ega; Antibakterial yoki antiviral ta'sirga ega antimikrobiyal peptidlar mavjud. Ayrim hollarda, ularning harakat qilish tartibi yaxshi o'rganildi. Peptid atamasi birinchi marta 1902 yilda Emil Fischer tomonidan peptondagi pepsin tomonidan (yunoncha peptikos "hazm bo'ladigan" yoki peptos peptoslarga, pishirilgan "ga) proteinlar degradatsiyasi mahsulotlarining boshlang'ich materiallari uchun ishlatilgan bo'lib, monokromlardan qurilgan bo'lib, polisakkaridga o'xshash . Aminokislotalarning kondensatsiyalanishida bir aminokislota karboksi guruhi boshqa amino kislotaning amino guruhi bilan birga -CO-NH- kislota amid guruhi bilan suv bilan aralashib, reaksiyaga kirishib, bu yangi uglerod atomining karbonil guruhi va azot bir peptid rishtasi bo'ladi. Peptitning bir uchida erkin amino guruhi N-terminus, boshqa uchida erkin karboksi guruhi esa C-terminali deb ataladi.
Peptid bogi erkin relyatsiya mumkin emas, chunki ikkita rezonans tuzilishi mavjud. Bu oqsillar tarkibida muhim rol o'ynaydi. Peptid molekulalarini tashkil etuvchi aminokislotalar soni bo'yicha peptidlar quyidagicha ajralib turadi:
Proteinlar odatda yuzdan ortiq aminokislotalarning polipeptid zanjirlaridan iborat. Protein kattalashib ular biologik funktsiyalari uchun zarur bo'lgan va disulfid ko'prigi orqali barqarorlasha oladigan o'ziga xos kengayish strukturasiga ega. Bundan tashqari, oqsillar gemoglobin kabi protein majmuasini to'plashi va hosil qilishi mumkin.
Oligopeptidlar bir-biriga peptid bog'lari orqali bog'langan o'nta aminokislotadan iborat kimyoviy birikmalardir.
Agar oligopeptid, birinchi amino kislotaning amino guruhi ikkinchi bir amino kislotalarning karboksi guruhi bilan reaksiyaga kirib, dehidrasyon orqali hosil qilamiz. Keyin olingan dipeptidning erkin amino guruhi boshqa bir amino kislotaning karboksi guruhi bilan reaksiyaga kiradi. Ushbu naqshdan so'ng qo'shimcha amino kislotalar biriktirilishi mumkin, natijada peptid bog'lari bilan bog'langan qisqa zanjirli amino kislotalar mavjud. Ikki zanjir uchlari ham bir-biriga bog'liq bo'lsa, bir siklik peptid hosil bo'ladi (quyida qarang).