4 – Ma’ruza: Molekulyar biofizika

C) Domenlar va oqsilning uchlamchi strukturasi
Oqsilning uchnamchi strukturasi polipeptid zanjiri asosida shakllangan Ikkilamchi struktura elementlarining termodinamik jihatdan barqaror bo’lib taxlangan konformasiyasidan iborat. Oqsillarni denaturasiyalash va renaturasiyalash tajribaladi, natijasiga ko’ra, oqsilning Ikkilamchi struktura hosil qiladigan qismi katta tezlik bilan -spiran yeki -struktura hosil qiladi. Navbatdagi bosqichda uchlamchi struktura shakllanadi. Stafilokokklar nukleazasi 1 sekundda, metmioglobin esa 10 sekundda yig’inib ulguradi. So’nggi paytlarda ma’lum bo’ldiki, yaxlit oqsil molekulasi (immunognobulin G, miozin, fibrinogen va b.) bir nechta ixcham, o’zaro ancha mustaqil sohalarni domenlarni o’z ichiga oladi. Ularni proteolitik ferment­lar ta’sirida ajratib olish mumkin. Ajratib olingan domenlar ko’p qismlarda o’z funksional faolnigini saqlaydi. Rekombilant DNK us­tida o’tkazingan tadqiqotlardan ma’lum bo’ldiki, eukariot hujayra­lar geni alohida sohalardan, ya’ni oqsil molekulasi alohida qism­larni shakllantiruvchi aminokislotalar ketma-ketnigini kodlovchi ekzonlar va kodlash xossasiga ega bo’lmagan introllardan tashkin to­padi. qayd etildiki, polipeptid zanjiridagi domenlar chegarasi, gendagi ekzonlar chegarasiga mos keladi. Demak, ekzonlar - oqsil domenlarining genom ekvivalentidir.
MAKROMOLEKULA FAOLIYATI PAYTIDA UNING KONFORMASIYASIDA SODIR BO’LADIGAN O’ZGARISHLAR.
Kooperativlik tushunchasi.
Ko’pgina Biopolimerlar faoliyati, ularning nigandlar - L (tuban Molekulyar birikmalar - gormonlar, menabonitlar, dorivor moddalar, ionlar) bilan Kompleks hosil qilishi orqali amalga oshadi. Makromolekulalarning ligandlarni biriktirib, Kompleks hosil qinish jarayoni gemga ega oqsillar, ayniqsa, gemoglobini (Hb) va mioglobinda (Mb) batafsin o’rganilgan. Gemoglobinning, jumladan, mioglo­binning kislorod bilan Kompleks Hb(0₂)₄, Mb0₂ hosil qilib to’yinishi, kislorodning parsial bosimiga r0₂ bog’liq bo’lib, bog’liqlik to’yinish grafigi tarzida tasvirlanadi. Gemoglobinning 50% to’yini­shiga mos r0₂ kattanigi, Hb-ning kislorodga yaqinlik o’lchov (R₅₀) sifatida qabul qilingan.
Gemoglobinning kislorodga to’yinish grafigi, mioglobinning shu xil (giperbona) grafigidan farqlanib, sigmoid shaklga ega bo’ladi. Xiln modeliga ko’ra, molekuladagi kislorod bog’lovchi markazlar (gemlar) mustaqil bo’lmay, markazlardan biriga birinchi 0₂ molekulasining birikishi, boshqa markazlarning 0₂-ga yaqinligini oshiradi, ikkinchi molekula 0₂ning birikishi, uchinchi 0₂ molekulaning birikishini osonlashtiradi va x.k. Mana shu xil markaz­lar to’ldirilishi barobari, bir xil markazlar assosiasiya konstanta­larining o’zlarishi orqali amalga oshadigan bog’lanish - kooperativ bog’lanish . deb ataladi.
Bir vaqtning o’zida n-ta ligandning Makromolekulaga birikish reaksiyasi M+nL  ML_n tarzida tasvirlanib, jarayen assosiasiya konstantasi (K_a) ifodalanadi.

Mazkur tenglamadan, Makromolekulaning nisbiy to’yinish holi uchun [ML_n] = K_a*[M]*Cⁿ hosil qilib, [ML_n] = Y va [M] = 1-Y orqali ifodalab, tenglamani Y/(1-Y) = K_a*Cⁿ holiga kentiramiz. Ularni logarifmnab, Xiln tengnamasini keltirib chiqaramiz, ya’ni
lg[Y/(1-Y)] = lgK_a+ n ^.lgC.
Mazkur tenglama, Makromolekula nisbiy to’yinish darajasining ligand konsentrasiyasiga bog’liqligini tasvirnab, absissa o’qiga muayyan bir og’ish (tg) hosil qilib joylashgan to’g’ri chiziq Xiln grafigi ko’rini­shida namoyon bo’ladi. Kooperativnik holida, Xiln grafigi maksimal og’ishining tg burchagi Xiln koeffisiyentiga (h-ga) teng ya’ni tg aqn. Mazkur koeffisiyent kooperativ jarayonlar uchun h>1 yeki h<1 bo’lishi, ya’ni ijobiy yoki salbiy bo’lishi mumkin. kooperativnikning yo’qligini Masalan, h_Mb q 1 bindiradi. Ot gemognobinining Xiln koeffisiyenti h q 2,9 ga, qum chuvalchangi ge­moglobinida h q 6 ga teng. DNK ning suyuqnanishi, oqsilnaning qaytar denaturasiyalanishi, biomembranalardagi faza o’tishlar ham kooperativ jarayonlardir.