C. Oqsillarning strukturasi
Oqsillarning birlamchi strukturasi.
Birlamchi struktura deb aminokislota qoldiqlarining oqsilga navbatlashib borishi tarkibini (izchilligini) aytiladi. Zanjirining uzunligi va aminokislotalarning tarkibi bir xil bo’lgan peptidlar ham har xil moddalar bo’lishi mumkin. Masalan, ikkita aminokislota – alanin bilan tirozindan ikkita dipeptid: Ala-Tyr va Tyr-Ala dipeptidlarini tuzish mumkin. Uchta har xil aminokislotadan birlamchi struktura har xil bo’lgan oltita tripeptid hosil qilsa bo’ladi. n dona har xil aminokislotadan tuzilgan polipeptid izomerlarining soni n elementlarning o’rin almashina olish soniga teng keladi. n 20 bo’lganida hosil bo’la oladigan izomerlar soni 2*1018 bo’lib chiqadi. Peptid zanjiri tarkibida aminokislotalarning har biri bir martadan ko’proq uchray olishi nazarda tutiladigan bo’lsa izomerlar soni aql bovar qilmaydigan bo’lib qoladi. Alifbo harflaridan har xil jumlalar tuzish imkoniyati nechog’li bitmas tuganmas bo’lsa, aminokislotalardan har xil qsillar tuzish imkoniyati ham shu qadar bitmas tuganmasdir. Biroq tirik tabiatda shu imkoniyatlarning hammasi ham yuzaga chhiqavermaydi. Taxminiy hisoblarga qaraganda, inson organizmida 100 mingga yaqin har xil oqsillar bor.
Oqsillarning birlamchi strukturasini feniltiogidantoin metodi yordamida aniqlash mumkin. Bu metod fenilizotiosionat (FITS) bilan L-aminokislotalar reaksiyasiga asoslangan. Shu reaksiya natijasida aminokislotalar feniltiogidantoinlari (FTG-aminokislotalar) hosil bo’ladi:
S=C=N
+ R H R H
C HN =O
H2N C=O S= N
OH
L-aminokislota FTG aminokislota
Fenilizotiosinat erkin aminokislotalar bilangina emas, balki peptidlarning N-uchki aminokislotasi bilan ham reaksiyaga kirishadi va uni peptiddan ajratib chiqaradi. Masalan, k-l-m-n tetrapeptidi analiz qilinayotgan bo’lsa, u holda reaksiya quyidagicha bo’lib o’tadi:
FITS+k-l-m-n FGT=k+l-m-n
Reaksiyadan keyin FTG-k ajratib olinib, sentrifikatsiya qilinadi; faraz qilaylikki u glisin feniltiogidantoini bo’lib chiqdi. Tetshirilayotgan tetrapeptid tarkibini endi mana bunday deb yozishimiz mumkin: Gly-l-m-n. so’ngra birinchi reaksiyadan keyin qolgan tripeptid l-m-n ham xuddi shu tariqa tekshirib chiqiladi va ikkinchi aminokislota qoldig’i (l)bilib olinadi va hokazo. Ana shu reaksiyadan foydalanib turib, bir necha o’ntacha aminokislota qoldiqlaridan tuzilgan peptidlarning birlamchi strukturasini o’rganishga imkon beradigan avtomat asboblar-sekvenatorlar yaratilgan.
Birmuncha yirikroq oqsil avva fraksiyalarga (ayrim qismlarga) ajratilib, ayrim fragmentlarining strukturasi, ya’ni tuzilishi o’rganiladi, keyin esa dastlabki oqsil molekulasidagi fragmentlarning tartibi aniqlab olinadi. Fragmentlarga ajratish metodlaridan biri bromsian (CNBr) ni qo’llanishga asoslangan. Bu modda metioninning karboksil gruppasi bilan boshqa har qanday aminokislotaning aminogruppasidan hosil bo’lgan peptid bog’ini tanlab uzadi. Bromsian bilan ishlov berilganida oqsil molekulasidagi shunday bog’larning hammasi uziladi va tegishli miqdorda fragmentlar hosil bo’ladi. Fragmentlarga ajratish uchun ma’lum peptid bog’larini tanlab gidrolizlaydigan ba’zi fermentlar ham qo’llaniladi.
Bu tekshirishlar, xuddi ularning prinsiplari singari, oson bo’ladi deb o’ylash yaramaydi: o’rtacha kattalikdagi oqsilning birlamchi strukturasini o’rganish bir necha oyga cho’ziladigan ishdir. Birlamchi strukturasi o’rganib chiqilgan oqsillar soni hozirgi vaqtda 1500 ga yetib qoldi. Birlamchi strukturaning arzimas o’zgarishlari ham oqsil xossalarini anchagina o’zgartirib qo’yishi mumkin. Sog’lom odamlar eritrositlarida A (NvA) gemoglobin bo’ladi, unda aminokislotalari mana bunday tartibda goy olgan fragment bor:
Val – His – Leu – Thr – Pro – Glu – Glu – Lvs – Ser - …
Ba’zi odamlarda shu gemoglobin strukturasi tug’ilishdan boshqacha, adatdan tashqari bo’ladi: ularning eritrositlarida oltinchi holatda glutaminat kislota o’rniga valin turadigan NvS bo’ladi. Bunday gemoglobin fizik-kimyoviy va biologik xossalari jihatdan normal gemoglobindan katta farq qiladi: ana shundaq amaliya bilan tug’ilgan bolalar o’roqsimon hujayrali anemiya kasalligidan yosh go’dakligida o’lib ketadi.
Ikkinchi tomondan, oqsilning birlamchi strukturasida uning funksional xossalariga hech ta’sir qilmaydigan o’zgarishlar bo’lishi mumkin. Masalan, NvS oltinchi hol atda glutamat kislota o’rniga lizinga ega bo’lgan NvA ning bir turidir; NvS o’z xossalari jihatidan NvA dan hech bir farq qilmaydi va eritrositlarida NvS bor odamlar amalda soppa-sog’ bo’ladi.
| 