3.2.Gormonlarning kimyoviy tuzilishi va uning biologik faollik
bilan bog`liqligi
Gormonlar – muhim strukturaga ega. Fiziologik jarayonlarning
tizimli boshqarish kabi ularning yuqori spetsifik, biologik faolligini
ta`minlovchi turli kimyoviy tabiatli bioorganik birikmalardir. Reaktsiya
qiluvchi hujayradagi gormonalli retseptorning bog`lovchi markazining
tuzilishi bilan gormonning kimyoviy komplementari tuzilishi jihatdan
mos kelishi tufayli va hosil bo`lgan gormon – retseptorli kompleksni
hujayraga gormonalli birikmani spetsifik ta`sirlarini qo`shishi bilan
gormonlar tuzilishi amalga oshadi. Gormonlarning kimyoviy tuzilishini
va xususiyatlarini tahlil qilish bir tomondan ularning biologik
samarasini, biosintez va transport qilinish yo`llari va periferik
metabolizmlarini amalga oshish mehanizmlarini tushinish imkonini
bersa, ikkinchi tomondan, ularni biologik materiallarda analitik
aniqlash usullarini ishlab chiqish uchun gormonlarni o`zini, ularni faol
analoglari va antigormonlarni maqsadli sun`iy sintezlash uchun ratsional
asos bo`lib hizmat qiladi.
Hozirgacha barcha ma`lum bo`lgan gormonlarni mRNK va ularning
ko`plarining genlarini tuzilishlari o`rganildi va aniqlandi hamda ularning
molekulalarini sintez qilish imkoniga ega bo`lindi. Yaqinlargacha
gormonlarni sintezlash uchun kimyoviy va mikrobiologik usullardan
foydalanib kelindi. Gormonlarni sintezlashda keyingi usullardan
foydalanilganida uning ayrim bosqichlarida mikroorganizmlarning
fermentlari qo`llanilgan. Keyingi yillarda gen injeneriya usullaridan
foydalanilgan holda va yangi gormon ishlab chiqaruvchi bakteriya
shtammlarini olish hisobiga qator gormonal birikmalarni molekulyar –
biologik sintezi uchun real imkoniyatlar yuzaga keldi.
Umurtqalilarning ma`lum gormonlari kimyoviy tuzilishi bo`yicha 3
ta asosiy sinfga farqlanadi: 1) Steroidlar; 2) aminokislotalarning
hosilalari; 3)oqsilli–peptidli birikmalar. 12 rasmda ko`rsatilganidek,
ushbu sinflarning har biri oilalarga bo`linadi, ular esa guruhlarga
bo`linadi. Gormonlarni sinflarga, oilalarga, va guruhlarga birikishi
ularning kimyoviy strukturasining turli darajadagi umumiyligiga
asoslangan. Demak, evolyutsion rivojlanish yo`lining umumiyligi, fizik–
kimyoviy va biologik xususiyatlarining hamda biosintez va
katabolizmlarining yaqinligi hisobga olingan. Shuni ta`kidlash zarurki,
umurtqasizlarda yuqorida qayd qilingan gormonlar sinflari bilan bir
qatorda to`yinmagan yog` kislotalar efiri, purinlarni hosilalari
hisoblanuvchi gormonlar ham bor.
Turli gormonlarning va ularning analoglari molekulalarini
tuzilishini o`rganish shuni ko`rsatdiki, ya`ni ularning strukturasidagi
kabi boshqa biologik faol birikmalarning strukturasida ham u yoki
bu darajadagi turli funktsional ahamiyatga ega ayrim fragmentlarni
aniqlash imkoniga ega bo`lindi. Xekteri va Braun (1971), G.S.Chipens
(1972) va Yu.A.Pankov (1976) lar bo`yicha ular miyoridan ortiq yirik
peptidlilarda emas, balki etarlicha yirik, gormonlar molekulalarida
aniq ko`rinadi. Holbuki, gormonal molekulalarda ideal holatda
quyidagilarni ajratish mumkin: manzilli fragmentlar (gaptomerlar, yoki
rekognonlar) –spetsifik ta`sir joyini izlanishini ta`minlovchi, lekin
o`zlari hech qanday biologik samara hosil qilmaydi; aktonlar
(effektomerlar, ergomerlar) –reaktsiya qiluvchi hujayralarda gormonal
samarani qo`shilishida bevosita ishtirok etuvchi, lekin retseptorlar
bilan
spetsifik
yomon
bog`lanuvchi
fragmentlar;
yordamchi
(qo`shimcha) fragmentlar, ya`ni ushbu gormonal samarani amalga
oshirilishida to`g`ridan –to`g`ri ta`sir ko`rsatmaydi, lekin gormonning
stabilligini o`zgartiradi, uning faolligini boshqarib, immunologik
xususiyatlarini namoyon qiladi.
Ushbu funktsional qismlardan har bir gormal molekulaning bir
joyida jamlanishi shart emas; funktsional fragmentlarni kompentlari
keng ko`lamda alohida-alohida joylashgan bo`ladi, funktsiyasi
bo`yicha turlicha bo`lgan fragmentlar bir –birini o`rnini to`ldirishi
mumkin.
Manzilli lokuslarning farq qiluvchi belgilaridan gormonning butun
molekulasini ma`lum retseptorlari bilan birikishi uchun fiziologik
konsentratsiyalarda raqobat (konkurentsiya) olib borish qobiliyatiga
egaligi va har qanday konsentratsiyalarda gormonal samara hosil
qilish uchun kurash olib borolmaslik qobiliyati. Shu bilan birga,
aktonlar reaktsiya qiluvchi hujayralar bilan birikish uchun
gormonlarning yaxlit molekulasi bilan fiziologik konsentratsiyalarda
amalda qarshilik ko`rsatmaydilar, lekin juda yuqori fiziologik
konsentratsiyalarda spetsifik gormonal samaralar chiqarishi mumkin.
Shunday ekan, gaptomerlarni aktonlarda mavjud bo`lgan gormonal
signallarni maxsus vektorli kuchaytiruvchilar deb qarash mumkin.
Ammo, ko`pchilik ma`lum holatlarda gormonlar molekulasida
mavjud aktonlar o`z navbatida gaptomerlarni hujayralar retseptorlari
bilan bog`lanishini tezlashtiradi. Natijada gormonlar molekulasining
biologik faolligi bevosita gormon-retseptorli bog`lanishning tezligiga
bog`liq bo`lib qoladi, bu esa manzilli va aktonli lokuslarning o`zaro
ta`siri hamda ularning ayrim yordamchi fragmentlari bilan o`zaro
munosabati tufayli ta`minlanadi.
Agar gormon molekulasi haqiqatan ham bir necha shakldagi
biologik faolliklarni olib yursa, albatta uning tarkibida bir necha
aktonlar, manzilli va yordamchi fragmentlar saqlanishi mumkin (13, 4-
rasmga qarang). Shuni qayd qilish zarurki, har bir tipdagi o`zaro
bog`langan funktsionalli fragmentlarning faolligi faqatgina uning
birlamchi tuzilishiga bog`liq bo`lmasdan balki uning
konformatsiyasiga ham bog`liqdir. Aynan qa`tiy, aniq uch o`lchamli
sterik strukturali gormonlar molekulalarining o`zaro munosabatdagi
funktsionalli fragmentlari ohir-oqibatda gormonlarni retseptorlar bilan
bog`lanishini kuchini va samarasini aniqlaydi. Bunday vaziyatga
gormonal molekulalarni strukturasini kimyoviy modifikatsiyalash
yo`li bilan erishish mumkin, qachonki gormonlarni hosilalari
o`zlarining aktonlik xususiyatlarini yo`qotib, u yoki bu darajada
retseptorlar
bilan
bog`lanishga
erishadilar.
Bunday
modifikatsiyalangan birikmalar gormonal samaralarni to`xtatish
bilan, nativli gormonlar bilan retseptorlarga bog`lanish uchun qayta
raqobat qilishi mumkin. Juda ko`plab raqobat tipidagi tabiiy va
sintetik antigormonlarning (gormonal antogonislar) ta`siri ana shu
tamoyilga asoslangan.
Gormonlarning kimyoviy strukturasining qiyosiy –biologik tahlil
qilish tufayli, steroidli va aminokislotali gormonlar yerda bundan 500
mln. yil ilgari yuzaga kelgan umurtqali hayvonlarning filogenezida
yetarlicha konservativdirlar. Bundan tashqari, yuqoridagi yoki unga
o`xshash bo`lgan strukturalar umurtqasiz hayvonlarda, hatto bir
hujayrali organizmlarda ham uchrashi mumkin. Bu bizning
nazarimizda
ularning
strukturaviy o`zgarishlari imkoniyatini
chegaralovchi
mikromolekulyar
gormonlarning
strukturasidagi
tuzilishning oddiyligidir. Aynan bu holatda birikmalarning strukturasi
emas, balki ularning funktsiyasi evolyutsiyalangan deb tahmin qilish
mumkin.
12-rasm. Gormonlar molekulalarining funktsional-tuzilishining tashkil
bo`lish chizmasi. A-“akton”, B-“gaptomer”, N-yordamchi fragmentlar:
1-fragmentlarning alohida joylanishi, 2-B fragment A fragmentni ikki
sub fragmentga bo`ladi, 3-A va B fragmentlar qo`shilishib ketadi, 4-
molekula o’zida ikkita o`zaro mos holda A
1
, B
1
, N
1
va A
2
, B
2
, N
2
diologik faolliklarni olib yuradi.
Turli taksanomik guruhlardagi peptidli gormonlarning tuzilishi
ancha jiddiy darajada o`zgaruvchan va ushbu gormonlarning tuzilishi
qanchalik murakkab bo`lsa, filogenezda shuncha ko`p miqdordagi
strukturaviy variatsiyalar yuzaga keladi.
Polipeptidli gormonlar molekulalarini aktonli fragmentlari
evolyutsion jihatdan bir muncha chidamliroq, manzilli fragmentlar –
unchalik konservativ emas, yordamchi fragmentlar esa juda
o`zgaruvchan ekanlar. (Yu. A. Pankov, 1980). Bizning nazarimizda
gormonlarning strukturaviy va funktsiyalari jihatidan evolyutsion
o`zgarishga oqsil-peptidli gormonlar uchragan. Ko`pchilik hollarda
ayrim mustasnolar bilan yuqori darajadagi umurtqalilarning
gomologik gormonlari, quyi umurtqalilarda fiziologik samaralar
yuzaga keltirishga qodirdir. Teskari holat juda kam kuzatiladi.
Gormonlarning kimyoviy strukturasi faqatgina uning xarakterini
va spetsifik ta`sir joyini aniqlamasdan, balki uni organizmda qolish
muddatini davomiyligini demak, ta`sir ko`rsatish muddatini ham
aniqlaydi. Bu holat gormonni hujayra va qon plazmasi oqsillari
bilan ushlanib qolish darajasiga, uning kimyoviy o`zgarish
darajalariga bog`liqdir.
Dostları ilə paylaş: |