2
MUNDARIJA
KIRISH....................................................................................................................3
I BOB Alfa Beta gidrolazalar supero ilasi fermentlari katalitik
aminokislotalarining qiyosiy bioinformasion taxlili…………………………… 8
1.1.
Alfa/beta-gidrolaza qatlam fermentlarining bioinformatik tahlili ...
...............8
1.2.
Yangi alfa/beta gidrolaza domen oqsilining K. marxianusning lignoselülozik
biomassadan olingan ingibitorlarga chidamliligiga ta'siri .…………...……….10
1.3.
Alfa/Beta-gidrolaza qatlamli fermentlar: tuzilmalar, funktsiyalar va
mexanizmlar…………………………………………………..………..……...21
Xulosa ……………..……………………………………………………….…….26
Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati………………….……………………...….28
3
KIRISH.
Alfa/beta-gidrolazalarning (ABH) strukturaviy oilasi tabiatda keng tarqalgan
va esterazalar, lipazalar, tioesterazlar, amidazalar,
epoksid gidrolazalar,
degalogenazalar, haloperoksidazalar va gidroksinitril liazalar kabi turli
funktsiyalarga ega bo'lgan fermentlarni o'z ichiga oladi . Ajoyib katalitik ko'p
qirraliligi tufayli ABH katlama fermentlari ko'pincha yaxshilangan xususiyatlarga
ega biokatalizatorlarni ishlab chiqish uchun protein muhandislik dasturlarida
maqsad bo'lib xizmat qildi .
Shunga qaramay, ABH qatlam fermentlarining turli
substratlarda turli reaksiyalarni katalizlash qobiliyati ABH burmasining yadrosida
joylashgan o‘xshash kislota-asos-nukleofil katalitik mexanizmga asoslanadi .
ABH burmasi sakkiz asosan parallel b-ipchalardan iborat b-varaqdan iborat
bo'lib, antiparallel b2 ipdan tashqari va oltita a-spiral bilan o'ralgan bo'lib, ular a-
burilish-b supero'rta struktura geometriyasida joylashgan. b4 ipdan oldin joylashgan
aA spiral bilan. Qatlamga spiral qopqoqchalar va boshqa domenlar kiritilishi
mumkin, ammo bu ABH burma strukturasi ABH fermentlarining katalitik sohasini
o'z ichiga oladi, kislota-asos-nukleofil katalitik mexanizmining
qoldiqlari ABH
burmasi bo'ylab saqlanib qolgan joylarda joylashgan. (1-rasm) . Xususan, katalitik
kislota odatda b7 ipdan keyingi burilishda (ABH katlama fermentlarining A
guruhida) yoki muqobil ravishda b6 ipning C-uchida (B guruhida) joylashgan;
katalitik asos, konservalangan histidin, b8 ipdan
keyin egiluvchan halqada
joylashgan; va katalitik nukleofil b5 ipning C-uchida keskin burilish cho'qqisida,
strukturaviy va ketma-ketlikni saqlashni (G-X-Nuc-X-G motivi) saqlaydigan
"nukleofil tirsagi" deb ataladigan saqlanib qolgan strukturada joylashgan. Katalitik
triadaga qarama-qarshi joylashgan oksianion teshigi odatda ikkita qoldiqdan iborat
bo'lib, ulardan biri katalitik nukleofildan keyin, ikkinchisi esa b3 ipining C-uchida
joylashgan .
Qiyosiy
bioinformatik
tahlil
fermentlarning
struktura-funksiya
munosabatlarini o'rganishda asos hisoblanadi. Bir nechta ketma-ketliklarni
taqqoslash bunday tahlilda keng tarqalgan vositaga aylandi. Oqsillar orasidagi
4
statistik ahamiyatga ega ketma-ketlik yoki uchinchi tuzilish oʻxshashligi
homologiya dalili sifatida oqlangan boʻlsa-da, baʼzi fermentlar umumiy ajdoddan
tabiiy tanlanish va ixtisoslashuv jarayonida ketma-ketlik oʻxshashligini yoʻqotadi.
Shunday qilib, masofaviy gomologlarning bioinformatika
tahlili ketma-ketlikni
taqqoslash uchun mavjud usullarning darbog'i bo'lib qolmoqda.
Proteinning tuzilishi ketma-ketlik bilan solishtirganda evolyutsiya davomida
yaxshiroq saqlanadi . Tasodifiyga yaqin ketma-ketlik o'xshashligini ko'rsatadigan
ko'plab oqsillar (bo'shliqlarni hisobga olgan holda taxminan 8-15% o'xshashlik),
lekin shunga qaramay o'xshash tuzilmalarni qabul qiladi, faol joylarida bir xil yoki
tegishli aminokislotalar qoldiqlarini o'z ichiga oladi va o'xshash katalitik
mexanizmlarga ega . Ko'pchilikka ma'lum bo'lgan ketma-ketliklarni farqli o'laroq,
uch o'lchovli tekislash ushbu qoldiqlarning biokimyoviy xususiyatlariga emas, balki
uchinchi darajali tuzilmalardagi aminokislotalar qoldiqlarining geometrik
yo'nalishini taqqoslashga asoslanadi. Hozirgi vaqtda Protein ma'lumotlar bankida
(PDB) 70 000 ga yaqin tuzilmalar mavjud va bu raqam doimiy ravishda o'sib
bormoqda . Ushbu ma'lumotlarning mavjudligi qiyosiy bioinformatik tahlil uchun
yangi imkoniyatlar yaratadi. Masalan, kristall tuzilmalarning 3D-moslashuvi Ntn-
gidrolazalar oilasining fermentlarining uzoq a'zolari o'rtasidagi past ketma-ketlik
o'xshashligi bilan bog'liqligini aniqlash imkonini berdi . Shunday qilib, uch o'lchovli
moslashuvdan foydalangan holda evolyutsion uzoq homologlardan
tashkil topgan
ferment oilalarida struktura-funksiya munosabatlarini o'rganish faqat ketma-ketlikni
moslashtirishdan ko'ra, oqsilning funktsiyasi, xususiyatlari va evolyutsiyasi bo'yicha
muhimroq maslahatlar berishi mumkinligiga umid qilinadi.
Qiyosiy tahlilda to'plangan tajriba, faol sayt maydonining fazoviy tashkil
etilishi gomologik fermentlarning eng yaxshi saqlanib qolgan qismi ekanligini
taxmin qilish imkonini beradi, qolgan tuzilish esa sezilarli
darajada farq qilishi
mumkin . Polipeptid zanjirining qadoqlanishi va aminokislota qoldiqlarining yon
zanjirning faol joyida yo'nalishi fermentning substratni tanib olish, bog'lash va
o'zgartirish qobiliyatiga katta ta'sir ko'rsatadi, deb ishoniladi. Bundan tashqari,
substratning o'ziga xosligi va katalitik faolligiga ta'sir
qiluvchi aminokislotalar
