Biologik kimyo
konsentratsiyasi qancha k o ‘p b o is a , shuncha k o ‘p ferment molekulasi
Yüklə 13,42 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
konsentratsiyasi qancha k o ‘p b o is a , shuncha k o ‘p ferment molekulasi u bilan b ogian ad i va substratning parchalanish tezligi shuncha past b o ia d i. A llosterik ak tivatorlar ta’sir etganda xu dd i shu yo'sin d a fermentning faolligi ortadi. M isol tariqasida, uridintrifosfat (UTF) sintezining boshqarilishini k o ‘rib chiqamiz. Tuzilishi b o ‘yicha UTF ATFga o ‘xshaydi: C 0 2 + Glutamin +2 ATF y ------ ------------ Glutamat + 2 ADF+H3P 0 4 ! H,N - C - OPO.H, ! 2 I! ! o e !
karbamoilfosfat !
J ( 7 reaktsiya) \ ' ------------------- UTF UTF sin tezin in g metabolik y o ‘li 8 reak siyan i o ‘z ichiga o la d i. B irin ch i reak siya k a rb am oilfosfatsin tetaza II bilan b osh q arilad i. Reaksiya natijasi - karbomoilfosfat - u glerod ikki oksidi, glutam inning amid guruhi va ATFning fosfat q old ig'id an h o sil b o ia d i; ATF en ergiya manbai b o iib ham xizmat qiladi. Karbamoilfosfatsintetaza II - allosterik ferment: metabolik y o in in g oxirgi m ahsuloti - UTF - uning allosterik ingibitori hisoblanadi. U T F konsentratsiyasi qancha yuqori b o is a , shuncha UTF sintezi past b o ia d i. Sarflanish te z lig i hujayraning e h tiy o jig a b o g i i q b o ia d i. B u n d a y boshqarilish m anfiy qayta b o g ia n ish orqali boshqarilish deb ynritiladi. Oqsil ingibitorlari bilan boshqarilish. O q sillam i fo sfo rlo v ch i fer m e n tla r p r o te in k in a z a la r f a o l l i g i n i n g in g ib ito r la r i b ila n boshqarilishning muhim misollaridan hisoblanadi. Proteinkinaza faol shaklda bitta polipeptid zanjirdan iborat (C subbirlik). Hujayrada C o q sil bilan birika oladigan oqsil mavjud (R subbirlik). H osil b o ig a n tetramer R ,C ,kom pleks fermentativ faollikka ega emas.
Fermentning faollanishi sÂM F ishtirokida boradi. R subbirlik y u za sid a sAM Fni b o g io v c h i markaz bor: sA M F b ogiangandan k e y in oq siln in g konform atsiyasi o'zgaradi v a R subbirlikning C su b b irlik k a m os kelishi p asayad i, kom pleks dissotsiatsiyaga uchraydi: R2C2 + 2sAMF -► R Js AMFj + 2C Bu jarayon qaytar b oigan ligi sababli, hujayrada sAM F m iqdorining ortishi proteinkinazaning faollanishiga o lib keladi. Bu jarayonning pasayishi esa - ingibirlanishni vujudga keltiradi. Proteolitik fermentlaming oqsil in gibitorlari keng tarqalgan. B u ingibitorlarning funksiyasi - organ izm t o ‘qim a va su yuq lik larida oq sillarn in g barvaqt p arch alan ish in in g o ld in i o lish h iso b la n a d i. X usu san , q on p lazm asidagi p r o tein a za la rn in g o q sil in g ib ito rla ri f iz io lo g ik fa o l p ep tid , qon iv is h i, q o n la x ta la rin in g erish i k a b i jarayonlami boshqarishda qatnashadilar. O q sil effektorlarining ta ’sir mexanizmi ferment konformatsiyasining o'zgarishi hamda metabolitlar bilan allosterik boshqarishdagi kabi b o i i s h i mum kin. Fermentlar faolligining fosforillanish - defosforillanlsh yo‘li bilan b o sh q a rilish i.
Lipaza + ATF -» Lipaza.OPO}Hj + ADF F o s fo r la n g a n lip a z a y a n a qaytadan o d d iy o q s il sh a k lig a fosfoproteinfosfataza (fosfoproteinlardan fosfor kislotani gidrolitik y o ‘l bilan ajratuvchi ferm ent) yordamida o'tishi mumkin: Lipaza.O PO JH :!+ H20 -> Lipaza + H3P 0 4 Fosforillangan lip aza fosforillanm agan lipazaga nisbatan yuqori faollik xususiyatiga ega. P roteinkinazalar - sp e tsifik lig i bilan bir-biridan farqlanuvchi fermentlar guruhidir: turli proteinkinazalar turli oqsillam i fosforlaydilar. Bunday m exanizm k o ‘p chilik fermentlar faolligini boshqaradi. Adenilat sinlaza sistemasi. Adenilatsiklaza va proteinkinazalar bir butun boshqarilish siste m a sin i hosil qiladi, hujayra sirtidan ichiga fiziologik signal o ‘tkazishga imkon beradi. B a’zi gormonlar signalning birinchi xabarchisi b o ‘lib, adenilatsiklazani faollashtiradilar. Natijada sA M F h osil b o'lad i. Ikkinchi (hujayra ichi) xabarchi signal; sAMF proteinkinazani fa ollayd i, proteinkinaza ba’zi fermentlam i fosforlab, ular faolligini o'zgartiradi. Bu y o ‘l bilan gormon hujayra ichiga kirmay turib undagi m etabolizm ni o'zgartiradi. Qisman proteoliz yo‘li bilan faollantirish. K o ‘pchilik fermentlar faol bo'lm agan oqsillardan (proferment) peptid zanjirining bir qismini ajralib ch iq ish i n a tija s id a h o sil b o ‘ladilar. M asalan , o q silla m i hazm lashda ishtirok etu vch i proteolitik ferment tripsin proferment tr ip sin o g e n d a n h o s il b o ‘la d i. T r ip sin ogen o s h q o z o n o sti b ezi hujayralarida sintezlanadi va pankreatik shira bilan o ‘n ikki barmoqli ic h a k k a ajralib c h iq a d i. Ich ak hujayralari p r o te o litik ferm ent enteropeptidazani ish la b chiqaradilar, u tripsinogen m olekulasi N- oxiridan geksapeptidni ajratadi: enteropeptidaza T rip sin ogen ---------------------------- > tripsin + gek sap ep tid 229 am inokislota q o ld ig 'i 223 am inokislota qoldig'i P olipeptid zan jirn in g m a ’lum qism i ajratilgandan keyin uning fazoviy strukturasi o'zgarad i va faol markazi shakllanadi, y a ’ni faol bo'lm agan o ‘tm ishdosh faol tripsin fermentiga aylanadi. B a’zi holatlarcia qism an p roteolizn ing ketm a-ket ketuvchi shalola reaksiyalari sodir b o ‘ladi. F a ollash gan ferm en t o ‘z navbatida k e y in g i ferm entning faolligini oshiradi v a hk. Masalan: qon ivishi bir qator fermentlaming faollanishi shalola m exan izm i asosida sodir bo'ladi, oxirgi ferment qon plazm asining eruvchi o q sili fibrinogenni erim aydigan oqsil fibringa aylantiradi. Q ism a n p r o te o liz orqali fer m e n t f a o llig i n in g b o sh q a r ilish i p r o t e o litik fe r m e n tla r ( p e p t id g id r o la z a ) u c h u n x o s d ir . P eptidgidrolazalam ing substratlari b o i g a n oq sillar faollanib k etsa hujayraga zarar keltirishlari m um kin. S h u n in g uchun, evolyu tsiya davom ida p roteolitik ferm entlam i fa o l b o im a g a n holda b o iis h i, hujayrada saqlanishi va kerak b o ig a n h o ld a faollanish m exanizm i ishlab chiqilgan. Klinik enzimologiya K linik en zim o lo g iy a quyidagi 3 y o 'n a lish d a rivojlanadi: 1. E n zim opatologiya. 2. E nzim odiagnostika. 3. Enzim oterapiya. E n z i m o p a t o l o g iy a . K o ‘p c h ilik k a s a llik la r n in g r iv o jla n ish m exanizm i to'qim a va a ’zolarda ferm entlar faollig in in g o ‘zgarishiga asoslangandir. M a iu m guruh kasalliklar b ork i, ularda organizm ning normal ferm ent statusi o ‘zgargan b o ia d i. Kasalliklarda fermentlar faolligining o ‘zgarishi quyidagi om illarga b o g iiq b o ‘ladi: 1. F erm en ta tiv jarayon ayrim z v e n o la r in in g k o n stitu tsio n a l pasayishi (irsiy enzim opatiyalar) n atijasid a ferm entlar sin tezinin g y o'q olish i. 2. Fermentlar biosintezini p asaytiruvchi toksik omillar. 3. A lim e n tä r o m illa r (v ita m in , o q s il, m ik r o e le m e n tla r n in g yetish m asligi, ovqat ratsionida o'zgarishlar). 4. Ferm entativ jarayonlam ing hujayra ichid a sodir b o‘lishining buzilishi. E n zim o p a to lo g iy a o ‘z ichiga in so n p atolo g iy a la rin in g deyarli b a rch a sin i o la d i, ch u n k i fe r m e n ta tiv o 'z g a r is h la r b o im a g a n kasalliklam i m um kinligini tasavvur etish q iy in . E nzim opatologiya nuqtai nazaridan patologik jarayonning k e lib chiqishini quyidagicha tasavvur etish mumkin: kasallikni vujudga keltiruvchi etiologik o m il, bir yoki bir n echa ferment sistem alarin ing ish in i izdan chiqaradi. T egish li m od d a alm ash inu v ja r a y o n la r in in g k e ch ish i to 'x ta y d i, natijada o ‘ziga x os simptomga ega b o ig a n k asallik vujudga keladi. Yurak q o n -to m ir k asallik lari, o n k o lo g ik p a to lo g iy a , d ia b et, h om iiad orlar to k sik o z i, asab k a sa llik la r i p a to g e n e z id a a ’z o v a to'qim alardagi oqsil, nuklein kislota, u g le v o d , lipid, am inokislotalar biokim yoviy o ‘zgarishlarining yemirilib borishi isbotlangan. Pankreatit, kuyish travmasi, n efro z, allergik va boshqa kasalliklarda kallikrein — kinin sistem asi fu n k siyasin in g buzilishi aniqlangan. E n z im o p a to lo g iy a n i tek shirish b o ‘y ic h a ish lar k engaym oqda, x u su sa n p a t o lo g ik h o la tla r d a ferm en tlar f a o l l i g i v a sin te z in i bosbqarishning o 'z ig a x o s tomonlari o ‘rgamlmoqda: Etiologik om il 4 Ferm ent sistem alari ishining buzilishi 4 M etab olik y o ila rn in g bloklanishi 4 K asallikning rivojlanishi Irsly e n zim o p a tiy a la r. Hozirgi vaqtda 5 0 0 dan ortiq ferment yoki izoferm entlam ing g en etik sintezlanishi b uzilishi natijasida vujudga kelgan m odda alm ashinuvining buzilishi bilan boradigan kasalliklar m aium d ir. Bularga q on kasalliklari, gem olitik anem iya, koagulyatsiya va fibrinolizning b uzilish i, uglevod, oqsil, aminokislota almashinuvining b u zilish i kiradi. E n zim op atiyalar ichid a a so siy o ‘rinni to'planish kasalliklari egallaydi, ular lizosom al fermentlarning yetishm asligi yoki kam sintezlanishi natijasida vujudga keiadi (masalan: glik ogen oz 1.4 — giyukozidaza ferm entining yetishm asligi sababli, Farbi kasalligi - a - galaktozidaza ferm entining y o ‘qligidan va boshqalar). Bu kasalliklar umumlashtirilib, lizo so m a l kasalliklar deb ataladi. F erm en tod iagn ostik a. Qonni plazmasida kasalliklami tashxis qilish maqsadida ferm entlarni aniqlash. Qon plazm asining ferment tarkibi s o g ‘lom organ izm d a d o im iy b o ‘lib, ayrim p a to lo g ik holatlarning vujudga kelishida sezgir va nozik indikator hisoblanadi. Turli holatlarda kuzatiladi: • G iperferm entem iya. • G ipoferm entem iya • D isferm entem iya. Tashxisning ferm entativ usullari tibbiyotda ishonchli vositalardan hisoblanadi va sh ifokorga, qiyin holatlarda to ‘g ‘ri qaror qabul qilishga yordam beradi. Fermentativ tahlil o ‘ta n ozik jarayon b o ‘lib , b o sh q a d iagnostik testlardan qolishmaydi. Shuning uchun, hozirgi vaqtda qon plazmasidagi fermentlaming faolligin i aniqlashda, kasalliklarga tash xis q o ‘yishda k en g f o y d a la n ilm o q d a . H o z ir g i v a q td a f e r m e n t a t i v ta h lil avtom atlash tirilgan v a m axsu s apparatlarda o 't k a z ila d i. B u n d ay apparatlarga «Texnikon», «Lab - sistema» va boshqalar kirib, ular orqali bir ish kuni davom ida ikki yuzga yaqin kasallikni an iqlash mum kin . Tashxisning fermentativ usullari boshqa tash xis usullaridan farqli ravishda spetsifik b o ‘lib, kasallikning turli bosqichlarida foydalaniladi. Bu u su lla r q u y id a g i a fz a llik la r g a e g a d ir la r : q o n d a g i fer m e n t spektorlarining yuqori darajadagi a ’zoga nisbatan sp etsifik ligi. Qonda qator fermentlar faolliginin g ortishi h a y o t uchun muhim bo'lgan a ’zolam ing o g ‘ir jarohatlanishi, h ujayralam ing halok boMishi, m embranalar o'tk a zu v ch a n lig in in g b u zilish i h a q id a xabar berishi m um kin. B u n d ay ferm en tla rg a kiradi: L D G , ß -o k sib u tir a tD G , izotsitratDG, M DG, a-glitseratdegidrogenaza, fosfogeksoizom eraza, 1,6 - fruktozodifosfataza, AST, ALT va boshqalar. H o z ir g i v a q td a ayrim k a s a llik la r n in g i s h o n c h l i fe r m e n t simptomlarini aniqlashga keng imkoniyatlar yaratilgan. M asalan: o'tkir gepatitlar A ST va A LT lam in faolligi osh ish i b ila n xarakterlanadi. M e x a n ik (o b t u r a ts io n ) s a r iq lik u c h u n is h q o r i y fo s fa ta z a , am inotransferazalar fa o llig in in g o sh ish i xosd ir. Q on d a fermentlar f a o llig in i a n iq la sh d iff e r e n s ia l-d ia g n o s tik a h a m iy a tg a egad ir. F erm entod iagnostik a yordam ida infarkt m io k a rd yurak fao liy a ti funksional o ‘zgari shLaridan farqlanadi. Yurak infarkt m iokardi uchun L D G , A ST , iz o ts itr a t- D G , 1,6 - f r u k t o z o - d ifo s f a t a ld o la z a va kreatinkinazalar faolligining oshishi xarakterlidir. Ferm ent testlarining izofemientlarini aniqlash orqali tashxis qiym atini osh irish mumkin. Q on va orqa m iya suyuqligida glik oliz, am in ok islota almashinuvi ferm entlarini an iqlash, o ‘sim talar bilan ja ro h a tla n ish n in g tashxis im koniyatlarini kengaytiradi va b iop siya m aterialid a b iok im yoviy 0 ‘zgarishlami topish morfologik o ‘zgarishlardan avval vujudga kelishini h isobga olganda bu kasalliklarga barvaqt ta sh x is q ilish g a imkoni tug‘iladi. Turli kelib ch iq ish sabablariga ega b o ig a n le y k o z la m i tashxis qilishda purin nukleotidlari alm ashinuvida ishtirok etadigan adenaza fermentining faolligi trombotsitlarda aniqlanadi. U shb u ferment sogMom odamlar trombotsitida b o ‘lmaydi va faqat leyk o zd a g in a mavjuddir. Bu test kasallikni boshlang'ich davrida aniqlashga im k on beradi va o ‘z vaqtida davolashni o'tkazish mumkin. Davolashning samaradoriigini ham trom botsitlarda adenazaning faolligini aniqlash orqali ko‘rish mumkin. D a v o la sh y a x sh i natija bersa ferm entning faolligi sezilarli darajada pasayadi. E n z i m o t e r a p i y a - fer m e n tla rd a n k a s a llik la m i d a v o la sh d a foydalanish: 1. O shqozon-ichak y o ‘lida tegishli bezlardan fermentlar kam ishlab chiqarilganda (pepsin, pankreatin, festal, panzinorm). 2. T u rli y ir in g li-y a llig ia n ish jarayonlarini davolashda: tripsin, xim otripsin v a boshqalar. 3. Q on va boshqa suyuqliklarda ferment yetishmaganligida ferment preparatlari yuboriladi. 4. Tomirlardagi tromblami eritish uchun (insult, infarkt miokardda) proteolitik fermentlardan foydalaniladi: fibrinolizin, brinaza, brinolaza (aktinomitsetlardan), streptokinaza va urokinaza. 5. Z a r a r li o ‘ sim ta la rn i k o m p le k s d a v o la sh d a , m a sa la n , asparaginazalimfoblast leykozlam i davolashda qo'llaniladi (bu hujayralar asparaginning yetishm asligiga sezgirdirlar, chunki asparaginsintetaza ferm entini saqlamaydilar). Poliaminooksidazaeksperimental o'sm alanu d a v o la sh d a foydalaniladi (ular p oliam in lam i ok sidlovch i ferm ent saqlam aydilar, shu sababdan to‘planishi vujudga keladi). 6. Ferm ent ingibitorlari o'tkir pankreatit, artrit, allergik kasalliklami d a v o la s h d a q o 'lla n ila d i. X o lin e s te r a z a , k arb o a n g id ra za , m o n o a m in o o k s id a z a v a p r o te o litik ferm entlar in g ib ito r la r id a n foydalaniladi. F er m e n tla r d a n analitik reagen tlar sifatida laboratoriya tashxisida q o ila n ila d i. Klinik va biokim yoviy laboratoriyalarda organik moddalami f e r m e n ta tiv u su llar y ord am id a an iq lash d an m u vaffaq iyat b ilan foydalanilm oqda. Fermentlardan foydalanish qon, siydik, to ‘qima va b o sh q a b io lo g ik materiallarda kam m iqdordagi glyu koza, etan ol, s iy d ik c h il, siy d ik k islo ta si, am in ok islotalar, lipidlar, x o le ste rin , n u k leo tid la r va boshqalam ing m iqdorini aniqlashga im kon beradi. G lyu k oza v a boshqa uglevodlam i fermentativ aniqlash usullari spetsifik fermentlardan foydalanishga asoslangandir. Glyukozani aniqlash uchun quyidagi fermentlardan foydalaniladi: a) glyukozoksidaza, glyukozani glyukon kislotasi va H 20 , gacha oksidlaydi; b ) geksokinaza, ushbu reaksiyani katalizlaydi glyukoza+A T F -> glyukoza-6-fosfat+A D F d ) glyukoza - 6 - fosfatdegidrogenaza glyukozani N A D yordam ida glyukozolaktongacha oksidlaydi. G lyukozani biomateriallarda glyukozoksidaza yordam ida aniqlash keng tarqalgan ferment usuli hisoblanadi. Glyukozaning m iqdori haqida eritmada kislorod konsentratsiyasining kamayishi yo k i h o sil b o ‘lgan H ,0 , miqdori bo'yicha tahlil qilinadi. E ta n o ln in g m iq d o r in i a n iq la s h a l k o g o lo k s id a z a y o k i alkogoldegidrogenazadan foydalanishga asoslangan. A lk ogolok sid aza etanolning havo kislorodi bilan atsetaldegid va H ,0 2 gacha oksidlanishini katalizlaydi. A lkogol D G etanolni aldegid va N Ä D H , gacha oksidlaydi. K e y in g i yillarda etan olni an iq lash n in g ferm entativ elek tr o d u su li yaratilgan. Siydikchilni aniqlash ureaza fermenti yordamida uning N H 4+ va CO, ga parchalanishiga asoslangan. Ureaza eritmalaridan anilizatorlarda foydalaniladi. Hosil b o ig a n N H 4+ishqor ta’sirida gazsim on am m iakka a y lan ad i va u N H 3 ni s e z u v c h i elek trod yord a m id a a n iq la n a d i. Shuningdek, fermentli m em bran elektrodlardan ham foyd alan ilad i, ularda ureaza eritmasi dializ plenkalari orasiga joylashtiriladi. S iy d ik c h iln i an iq la sh u c h u n ik k i ferm en tli s is te m a d a n ham foydalaniladi (ureaza-glutam atdegidrogenaza) va m iqdoriy aniqlash spektrofotometrda N A D H , ni aniqlashga asoslangan. S iyd ik kislotani ferm entativ aniqlash uning k islo ro d bilan allontoin va H T0 , gach a urikaza ishtirokida o k sid la n ish ig a asoslangan . T e sh ik li sh ish a g a immobillangan urikaza oqar mikroreaktorlarda ishlatiladi. A m in o k islo ta la rn i a n iq la sh L -a m in o o k sid a za fer m e n tla rid a n Yüklə 13,42 Mb. Dostları ilə paylaş:
|