Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги тошкент кимё – технология институти

Оқсилларнинг иккиламчи, учламчи ва тўртламчи тузилиши
Ҳ

озирги вақтда оқсил молекулалариниг бир ёки бир неча пептид занжирларидан ташкил топганлиги аниқланилган. Оқсил молекуласини пептид боғлар орқали тузилганлигига унинг бирламчи тузилиши дейилади. Оқсил молекулаларида пептид занжирлар ёки водород боғлар

ёки дисульфид боғлар – S–S – орқали боғланган бўлади. Оқил молекуласининг полипептид занжирида - аминокислота қолдиқлари маълум тартибда жойлашади. Бу оқсил моддалар молекуласи тузилишининг биринчи тартиби ёки оқсилларнинг бирламчи тузилиш деб аталади.

О



қсил молекуласининг бирламчи тузилиши уларнинг ҳамма хоссаларини тушунтириб бера олмайди. Полипептид занжирнинг фазода жойланиши алоҳида аҳамият касб этади. Валент бурчакларга ва аминокислота қолдиқларининг ўзаро жойлашувига мос равишда полипептид занжир одатда спиралсимон буралган бўлади. Бу оқсил молекуласи тузилишининг иккинчи тартиби ёки оқсилларнинг иккиламчи тузилиши дейилади. Чпиралнинг мустаҳкамлиги унинг қўшни ўрамларидаги СО ва NH гуруҳларорасида водород боғланишнинг ҳосил бўлиши билан аниқланади.
Оқсил молекуласининг иккиламчи тузилиши

Полипептид занжирда спирал ҳолатда ўралган аминокислота радикаллари спиралнинг ташқи томонига йўналган бўлади. Бу эса учламчи тузилишнинг ҳосил бўлиши учун аҳамиятли. Оқсил молекуласидаги айрим фермент (бўлак)ларнинг ўзаро таъсирлашувига унинг учламчи тузилиши дейилади. Ҳамма вақт ҳам барча полипептид заржирлар спиралсимонлашмаган. Турли оқсиллар ҳар хил даражада чпиралланганлиги билан ифодаланади. Оқсилларда спиралланиш даражаси 11 дан 100 %гача бўлиши аниқланган.

Баъзи бир оқсиллар, масалан, соч кератини чўзилган -спираллар шакли чизиқсимон шаклга яқинлашади. Қўшни молекулалар орасида молекулалараро водород боғланишлар вужудга келади. Оқсилларнинг бундай иккиламчи тузилиши -тузилиш деб аталади.
Баъзи бир мураккаб оқсиллар молекуласида уларнинг учламчи ва ҳатто тўртламчи тузилиши ҳам мавжуд бўлади. Учламчи тузилиш полипептид занжирига бириккан функционал гуруҳалрнинг ўзаро таъсири натижасида сақланиб туради. Масалан, карбоксил –СООН-гуруҳлар билан амино - NH₂-гуруҳлар туз кўпригини, олтингугурт атомлари дисульфид –S–S- кўприкларни ҳосил қилади. Гидроксил – ОН- ва карбокисл – СООН-гуруҳлар мураккаб эфир кўприкларини ҳосил қилади. Яъни полипептид занжирдаги функционал гуруҳлар ўзаро таъсирланиб, фазода маълум шаклни эгаллайдилар, оқсилни учламчи тузилишини ҳосил қиладилар. Учламчи тузилишнинг фазода жойлашуви ўзига хос биологик фаолликни ифодалайди.
Бир нечта учламчи тузилишга эга бўлган полипептидлардан ташкил топган бирикмаларга тўртламчи тузилишли оқсиллар дейилади. Молекуласидаги ҳамма учламчи тузилишли полипептид занжирлари биргаликда ягона оқсил модданинг ҳусусиятини акс эттиради. Тўртламчи тузилиш алоҳида-алоҳида полипептид занжирлар орасидаги водород боғланишлар ва гидрофоб ўзаро таъсирланишлар ҳисобига соқланиб туради. Оқсиллар юқори шаклда ривожланган органик бирикмалардир.


Полипептидлар ва оқсилларнинг синтези ҳақида тушунча
Оқсилларни синтетик усулда олиш муаммоси жуда катта назарий, амалий ва фалсафий аҳамиятга эга.
Оқсилларни синтез қилиш уларнинг тузилишига ўхшаш бўлган полипептидларни синтез қилишдан бошланади. Оқсил молекуласини синтез қилиш жуда мушкул масала. Масалан, 20 та аминокислота қолдиғидан тузилган полипептидни синтез қилишда, агар, ҳар бир босқичда пептид ҳосил бўлиш унуми дастлабки маҳсулотга ҳисобланганда 0,9^10. 100 = 12 % ни ташкил этади.
Оддий полипептидлар кристалл моддалар бўлиб, сувда яхши эрийди, спиртда эса деярли эримайди. Улар учун Бнуро реакцияси хосдир. Полипептидлар оқсиллар каби инсон, ҳайвон ва ўсимликлар ҳаёт фаолиятида муҳим роль ўйнайдилар. Улар оқсилларнинг қисмли гидролизланиши натижасида ҳосил бўлади.
Полипептидларнинг синтези турли усуллар билан амалга оширилиши мумкин. Бу усуллардан энг оддийларини Э. Фишер ва Абдергалденлар асримизнинг бошларида такиф этганлар. Кейинги йилларда мураккаб полипептидларни олишга имкон берадиган янги усуллар яратилди.
Полипептидларнинг синтези уч босқида амалга оширилади.
1. Амин- ёки карбоксил гуруҳи ҳимояланган аминокислоталарни ҳосил қилиш.
2. Пептид боғлар ҳосил қилиш.
3. Ҳимояловчи гуруҳни ажратиб олиш.
Биринчи босқич. Амино- ёки карбоксил гуруҳини вақтинча ҳимоялаш аминоксилоталарни керакли тартибда кетма-кет бириктириш имокнини беради. Икки асосли аминоксилоталар учун қўшимча иккинчи карбоксил гуруҳини ҳимоялаш, диаминоксилоталар учун эса қўшимча иккинчи аминогуруҳни ҳимоялаш ва сульфгидрил (SН-) гуруҳ сақловчи аминоксилоталар учун эса бу гуруҳни ҳимоялаш талаб этилади. Ҳимояловчи гуруҳлар синтез шароитига барқарор бўлишлари, уларни киритилиши аминоксилоталарда раценат ҳосил қилмаслиги керак. Аминогуруҳларни ҳимоялаш учун қуйидаги гуруҳлардан фойдаланилади.
Карбобензоксил гуруҳ – С₆Н₅СН₂ОСО-. Бу гуруҳ карбобензоокси-хлорид – С₆Н₅СН₂ОСОСl ёрдамида киритилади ва катталитик гидрогенлаш ёки аммоний бромиднинг суюқ аммиакдаги эритмаси ёрдамида ажратиб олинади.
n-толуолсульфанил (тозил) nCH₃ – C₆H₄ – SO₂- гуруҳи. Бу гуруҳ n-толуолсульфохлорид nCH₃ – C₆H₄ – SO₂ – Cl ёрдамида киритилади ва водород йодид ҳамдла фосфоний йодид аралашмаси ёрдамида ажратилади.
Трифенилметил (C₆H₅)₃С- гуруҳи трифенилхлорметан (C₆H₅)₃СCl ёрдамида киритилади ва катталитик гидрогенлаш орқали ажратиб олинади.
Учламчи бутоксикарбонил (СН₃)₃С-О-СО- гуруҳи, карбоучламчи бутилазид (СН₃)₃С-О-СО-N₂ – ёрдамида киритилади ва водород бромиднинг сирка кислотадаги эритмаси ёрдамида ажратиб олинади.
Карбоксигуруҳини ҳимоялаш учун асосан улар метил-учламчибутил, этил-, бензил эфирларига, амидлар, гидразидларга айлантириладилар.
Сульфогидрил гуруҳини ҳимоялашнинг энг қулай усули унинг водородини бензил гуруҳига айлантириш ҳисобланади, бу гуруҳ натрий металлининг суюқ аммиакдаги эритмаси ёрдамида жуда осон ажратиб олинади.
Иккинчи ва учунчи босқичлар.
Ю

қори полипептид ва оқсиллар синтезида жуда кўп усуллардан фойдаланилади. Бу усуллар орасида карбодиимид усули энг қулай усул ҳисобланади. Дициклогексил – гарбондиимид (I) компонентнинг концентрланган эритмасига қўшилади. Аминогуруҳи ҳимояланган аминокислота (II) билан таъсир этиш натижасида о-ацилланган дициклогексилмочеивна (III) ҳосил бўлади. Ҳосил бўлган бирикма (III) жуда осонлик билан аминоксилота эфири (IV) билан таъсирланади ва дипептид (V) ни ҳосил қилдади. Қийин эрийдиган дициклогексилмочевина (VI) пептид таркибидан осон ажратиб олинади:
Бу ерда R-аминоксилота радикали.
Аминогуруҳ карбоксихлорид – С₆Н₅СН₂ОСОСl ёрдамида ҳимояланиши мумкин. Бензилоксикарбонил гуруҳи катталитик қайтарилиш орқали осон ажратиб олинади.
Барча ўзгаришлар кетма кетлигини қуйидаги схема орқали ифодалаш мумкин:

Янги усуллардан фойдаланиш натижасида оқсиллар синтезида сезиларли муоффақиятларга эришилди. 1954 йилдан бошлаб мураккаб полипептидларни ўзида сақлана қатор гармонлар синтез қилина бошланди. 8та аминокислота қолдиғидан ташкил топган гармон окситотцин, 30 та аминокислота қорлдиғидан ташкил топган инсулин гармони ва бошқалар синтез усулида ҳосил қилинди.

Ўсимликлар организмида оқсиллар анорганик бирикмалардан энзимлар ёрдамида; хайвон ва инсонлар организмида эса аминокислоталардан синтез қилинадилар.
Инсон ёки хайвон организмлари алмаштириб бўлмайдиган аминокислоталарни етарли миқдорда қабул қилмаслиги турли касалликлар келиб чиқишига сабаб бўлади.