Oqsillar birlamchi tuzilishini aniqlashdagi eng muhim
bosqich oksil molekulasini peptid fragmentlariga ajratishdir.
Oqsillar kimyosi keng miqyosdagi polipeptid zanjirni kimyoviy va
fermentativ parchalanish usullariga ega. U yoki bu usulni qo’llash
o’rganilayotgan oqsilni fizik - kimyoviy xususiyatlari va tadqiqotning
umumiy yo’nalish rejasiga bog’liqdir. Kimyoviy usullar yuqori
selektivlikka egadir, ammo ular odatda 50% unum bilan boradilar.
Shuning uchun bu usulni yirik fragmentlarni olishda ishlatish
ahamiyatga molik. Gidrolizning fermentli usullari imkoniyati kengdir,
chunki bunda ham yirik, ham kichik peptidlar olish mumkin.
Fermentli usullar
.
Oqsillarni birlamchi tuzilishini aniqlashda
keng ishlatiladigan ferment
tripsindir.
Tripsin qoramol oshqozon osti
bezi sekretidan olinadigan - tripsinnogenni faollab olinib, serin
proteinazalari sinfiga kiradi va eng yuqori faollikni
7,0 - 9,0 da
namoyon etadi. Ferment ajoyib substrat o’ziga xoslikka ega bo’lib,
faqat asosli aminokislotalar lizin va argininlar hosil qilgan bog’larni
gidrolizini katalizlaydi.
66
Optimal sharoitlarda tripsin ishtirokidagi gidroliz 100% boradi.
Lekin ba’zi holatlarda gidroliz tezligiga bog’ni zanjirdagi holati va
aminokislota qoldiqlari yon guruhlari kimyoviy tabiati ta’sir
ko’rsatadi. Peptid bog’ni yonida erkin
va
guruhlar bo’lsa, gidroliz sekin boradi. Ribonukleaza va lizotsimdagi
oxirgi holatdagi lizin tripsin bilan gidroliz natijasida deyarli
ajralmaydi. Insulinni
-zanjirida esa lizinni
oxirgi alanin bilan
bog’i qisman gidrolizlanadi. Lekin barcha hollarda tripsin- substrat
nisbatini va inkubatsiya vaqtini oshirib gidrolizni to’liq amalga
oshiriladi. Faqat lizin va argininni (
va
) prolin
bilan hosil qilgan bog’lari ferment ta’siriga mutlaq chidamlidir.
Tripsin yuqori tanlab ta’sir etish xususiyatiga ega, lekin, ba’zi
hollarda
hosil qilgan bog’larni ham gidrolizlaydi.
Tripsin odatda 0,05% ximotripsin tutadi. Qo’shimcha uzilishlarni
oldini olish uchun ingibitorlar qo’shiladi. Ulardan biri atsillangan
fenilalaninni analogi L-(1-tozilamido-2-feniletil) xlorometilketondir
(
. Lekin
bilan ishlov berilgan tripsin ba’zida
ximotripsinnin substratlarini gidrolizlaydi. Tripsinning ba’zi hollarda
ximotripsinsimon faolligi uining tuzilishi va funksional tomonlariga
bog’liqdir. Lizin yoki arginin yon zanjiriga o’rinbosarlarini kiritish
modifitsirlangan aminokislotalar bo’yicha tripsin bilan gidrolizga
to’sqinlik qiladi va oqsillarni faqat arginin yoki lizin qoldiqlari
bo’yicha parchalashga imkon beradi. Ko’p hollarda lizin qoldig’ini
modifikatsiyalab, arginin bo’yicha gidrolizlash amalga oshiriladi.
Modifitsirlovchi agentlar sifatida dikarbon kislotalar angidridlari:
malein, sitrakon va kahrabo angidridlari ishlatiladi. Atsillash
67
reaksiyasi natijasida lizinni musbat zaryadlangan qoldig’i dikarbon
kislota yarim amidini manfiy zaryadiga almashinadi.
Qo’llanilayotgan reagent tabiatiga ko’ra modifikatsiya qaytar
va qaytmas bo’lishi mumkin. Qaytar modifikatsiya uchun malein yoki
sitrakon angidridlar ishlatiladi. Atsilllash reaksiyasi
8,5 - 9,0 va
haroratda, reagentni 20 baravar ortiqcha miqdorida
amalga oshiriladi. Lizinning maleil hosilalari
3,5;
; 40 soatda
gidrolizlanib erkin
-aminoguruhni hosil qiladilar. Sitrakonil guruhi
birmuncha yumshoq sharoitlarda
3,5;
; 4 soatda da
gidrolizlanadi, lekin uning asosiy kamchiligi ishqoriy muhitda
beqarorligidir. Lizin qoldiqlarini qaytmas modifikatsiyasi uchun eng
yaxshi agent bu qahrabo angidrididir. Oqsillardagi arginin qoldig’ini
modifikatsiyalash uchun guanidin guruhining diketon va dialdegidlar
bilan kondensatlanish reaksiyalaridan foydalaniladi. Bularni ichida
eng ko’p qo’llanadigani 1975 yili
L.Patty
va
E.Smith
tomonidan
taklif etilgan 1,2- siklogeksandiondir. Bu reagent ishtirokidagi
modifikatsiya
8,0 - 9,0;
da natriy - borat buferida,
arginin hosilasini borat bilan barqaror kompleksini hosil bo’lishi bilan
sodir bo’ladi. Modifitsirlovchi guruh 0,5 M
bilan
7,0
d
da uziladi, bu esa ozod bo’layotgan arginin qoldiqlari
bo’yicha tripsin bilan parchalashga imkon beradi. Kimyoviy
modifisirlash yordamida tripsin bilan gidrolizlanadigan bog’larni
sonini oshirish mumkin. Buning uchun etilenimin bilan tsistein
qoldiqlarini aminoetillash usuli (
,1956) qo’llanadi. S - (
-
aminoetil) tsisteinni karboksil guruhi hosil qilgan peptid bog’lari
tripsin ta’sirida arginin va lizin hosil qilgan bog’larga nisbatan
sekinroq gidrolizlanadi. Ferment konsentrasiyasi va gidroliz vaqtini
oshirib to’liq parchalanishni amalga oshirish mumkin. Tripsin bilan
bir qatorda oshqozon osti bezidan boshqa serinli proteinaza -
ximotripsin
olinadi. Tadqiqotlar uchun ishlatiladigan
- ximotripsin
A
7,8 - 9,0 da maksimal faolikni namoyon etadi. Ferment
68
aromatik aminokislotalar -
karboksil guruhlari hosil
qilgan bog’larni gidrolizlaydi.
hosil qilgan bog’lar
sekinroq gidrolizlanadi. Oqsil va peptidlardagi bog’larni parchalanishi
qo’shni aminokislotalarni tabiatiga bog’liqdir. Ximotripsin ham tripsin
kabi
va
guruhlarga yaqin joylashgan bog’larni
sekin gidrolizlaydi. Ximotripsin hujum qilayotgan bog’ni yaqinida
manfiy
zaryadlangan
guruhlar
(
(karboksimetiltsistein),
(tsistein kislota) gidroliz tezligini
oshiradi, asosli aminokislotalar (
) esa parchalanish darajasini
oshiradi.
ning iminoguruhi hosil qilgan peptid bog’larni
gidrolizlash eng qiyindir. So’nggi vaqtlarda
Staphylococus
aureuus
dan ajratib olingan
proteinaza
oqsillarni birlamchi tuzilishini
anislashda keng qo’llanilmoqda. Ferment
4,0 va 7,8 da ikki
proteolitik faollikka ega. Yuqori unum bilan
hosil qilgan
bog’larni gidrolizlaydi. Ba’zi hollarda
hosil qilgan bog’lar ham
gidrolizlanadi. Proteinaza ham
hosil qilgan bog’larni
gidrolizlamaydi.
Termolizin Bacillus
thermoproteolyticus
dan
ajratib olingan bo’lib neytral proteinazalarga kiradi, o’z tarkibida
kofaktor sifatida rux tutadi. Termolizin termostabil bo’lib
,
7,0 da 1 soat davomida o’z faolligini saqlab qoladi.
da 50%
faolligini yo’qotadi. Ferment 8 M mochevina, 20 %
yoki
3
da barqaror bo’lib maksimal faollikni
7,0 - 9,0 da
namoyon etadi. Boshqa proteolitik fermentlardan farqli ravishda
termolizin gidrofob yon zanjiriga ega aminokislotalarni peptid
bog’larini gidrolizlaydi:
Alanin va
metionin hosil qilgan bog’lar sekinroq gidrolizlanadi. Erkin karboksil
va
–aminoguruhni gidrofob aminokislota bilan yonma-yon bo’lishi
gidroliz tezligini bir necha kamaytiradi, shunday holatdagi prolin esa
gidrolizni to’xtatadi.
Tripsin va proteinaza asosan oqsil molekulasini dastlabki
parchalash uchun ishlatilsa, termolizin va ximotripsin kimyoviy va
fermentativ gidroliz mahsulotlari - yirik peptidlarni qo’shimcha
fragmentlash uchun ishlatiladi. Oqsil molekulasini lizin va arginin
bo’yicha tanlab parchalash uchun so’nggi yillarda turli-tuman yangi
69
fermentlar keng ishlatilmoqda. Lizin aminoguruhi hosil qilgan
bog’larni parchalovchi
zamburug’idan olingan
lizin - proteinaza va arginin karboksil guruhi hosil qilgan bog’larni
parchalovchi
dan olingan klostripain
shunday fermetlar hisoblanadilar. Shu bilan bir qatorda peptidlarni
qo’shimcha fragmentlash uchun pepsin, elastaza, subtilizin, papain,
pronaza kabi fermentlar ishlatilmokda. To’liq fermentativ gidrolizni
amalga oshirish uchun oqsil globulasi denaturlangan holatda bo’lishi
zarur. Nativ holatdagi oqsilda esa gidrolizlanish natijasida oqsil
molekulasi sirtidagi bog’lar gidrolizlanadi xolos. Bu jarayon
cheklangan proteoliz
deb ataladi. Bu jarayon biologik sistemalarda
keng tarqalgan bo’lib katta molekulyar massaga ega oqsillarni
tuzilish - funksional tekshirishda katta ahamiyatga ega. Cheklangan
proteoliz yordamida oqsil molekulasini ba’zi fragmentlarga parchalab
ularni tuzilishini o’rganish mumkin. Buni amalga oshirish uchun
ferment va sharoitni tanlab olish zarur. Masalan,
mielin
asosli
oqsilini gidrolizi
3,0;
va ferment - substrat nisbati 1:50
da 17 fragment;
3,0;
va 1:500 da 4 fragment;
6,0;
va 1:500 da faqat bitta
bog’i parchalanadi.
Dostları ilə paylaş: |