Enzimologiya’’ fanidan tayyorlagan Mustaqil ishi

Mirzo Ulug'bek nomidagi O'zbekiston Milliy Universiteti Biologiya fakulteti Biologiya (turlar bo'yicha ) yo'nalishi BBU 20-04 -guruh talabasi Yo’ldoshev Behruzning ,,Enzimologiya’’ fanidan tayyorlagan

Mustaqil ishi
Mavzu:Oziq-ovqat sanoatida ishlatiladigan fermentlar

Tayyorladi:Yo’ldoshev B

Tekshirdi:Hamdamova N

Toshkent-2022

Reja:
I.Kirish.
II.Asosiy qism.
1.Proteazalarning umumiy tavsifi.
2.Proteazalarning turlari
3.Proteazalarning sanoatda qo’llanilishi
4.Oziq-ovqat va ozuqa sanoatida proteazalardan foydalanish
5.Proteaz ingibitorlari
III.Xulosa
IV.Foydalanilgan manbalar.

Kirish
Proteaza (peptidaza yoki proteinaza deb ham ataladi) proteolizni katalizlovchi (reaktsiya tezligini oshiradigan yoki "tezlashtiradigan"), oqsillarni kichikroq polipeptidlarga yoki bitta aminokislotalarga parchalaydigan va yangi oqsil mahsulotlarining shakllanishiga turtki beruvchi fermentdir.Ular buni oqsillar ichidagi peptid aloqalarini gidroliz orqali, ya'ni suv aloqalarni buzadigan reaktsiya orqali amalga oshiradilar. Proteazlar ko'plab biologik funktsiyalarda, jumladan, qabul qilingan oqsillarni hazm qilish, oqsil katabolizmi (eski oqsillarni parchalash) va hujayra signalizatsiyasida ishtirok etadi.
1-rasm.Proteaza
Funktsional tezlashtiruvchi moddalar bo'lmasa, proteoliz juda sekin bo'lib, yuzlab yillar davom etadi.Proteazlarni hayotning barcha shakllarida va viruslarda topish mumkin. Ular mustaqil ravishda bir necha marta rivojlangan va proteazning turli sinflari bir xil reaktsiyani butunlay boshqa katalitik mexanizmlar bilan amalga oshirishi mumkin.
II.1.Proteazalarning umumiy tavsifi
Proteaza nima?
Proteaza - bu gidrolizning bir turi bo'lib, u 3 -sinf fermenti (EC3) toifasiga kiradi. Proteaza peptid aloqasining uglerodiga hujum qiladigan nukleofilni faollashtirishda ishtirok etadi. Bu nukleofil xujumdan so'ng yuqori energiyali oraliq hosil bo'ladi. Bu oraliqni barqarorlashtirish uchun beqaror kompleks barqarorlikka erishish uchun buziladi. Bu tanazzul peptid bog'lanishining parchalanishiga olib keladi, natijada peptidlarning ikkita bo'lagi paydo bo'ladi. Ushbu katalitik mexanizmga asoslanib, proteazlarning to'rtta asosiy turi mavjud: aspartik proteazalar, sistein proteazalari, aspartil proteazalari va metalloproteazalar. Nukleofil hujum usuli har bir ferment sinfida bir oz farq qiladi. Proteazalar ikkita asosiy kontekstda ishlatiladi: tabiiy sharoitda oqsil hazm qilish va degradatsiyasida, sanoat sharoitida tijorat mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun. Fiziologiya nuqtai nazaridan, proteazlar oziq-ovqat oqsillarini hazm qilish, oqsil almashinuvi, hujayralar bo'linishi, qon ivish kaskadi, signal uzatish, polipeptid gormonlarini qayta ishlash, apoptoz va kasallik qo'zg'atuvchi organizmlarning hayot tsikli, shu jumladan replikatsiyasi uchun zarurdir.( retroviruslar) .
Proteazlarning sanoat qo'llanilishi teri ishlab chiqarish, jun ishlab chiqarish, Klenov bo'laklarini ishlab chiqarish, peptid sintezi, nuklein kislotasini tozalashda keraksiz oqsillarni hazm qilish, hujayra madaniyati tajribalarida va to'qima parchalanishida proteazalardan foydalanish, tadqiqot, diagnostika va rekombinant antikor bo'laklarini tayyorlashdir. terapiya. Proteazalar peptid bog'lanishiga hujum qilingan joyga qarab ekzopeptidazalar va endopeptidazalarga bo'linadi.
Proteazlar biotizimlarda hamma joyda mavjud bo'lib, ular hujayralar va organizmlarning biokimyoviy, fiziologik va tartibga solish jihatlarida turli xil rollarga ega. Proteazlar sanoat fermenti bozorining eng katta segmentini ifodalaydi, ular yuvish vositalarida, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda, teri va matolarni yangilashda, organik sintezda katalizator sifatida va terapevtik vositalar sifatida ishlatiladi. Mikrobial proteazalarni haddan tashqari ishlab chiqaradigan shtammlar an'anaviy skrining, mutatsiya/tanlash strategiyalari va genetik muhandislik yo'li bilan ishlab chiqilgan va o'ziga xosligi yoki barqarorligi o'zgargan butunlay yangi fermentlar saytga yo'naltirilgan mutagenez va yo'naltirilgan evolyutsiya kabi usullar orqali ishlab chiqilgan. Asosiy Bacillus va Aspergillus ishlaydigan hujayradan tashqari ferment ishlab chiqaruvchilari va boshqa qiziqish turlarining genomlarining to'liq ketma-ketligi mahalliy proteazalarning ishlab chiqarish rentabelligini oshirishga, shuningdek, geterologik proteazalarni ishlab chiqarishga yordam berdi. Yillik proteaz sotuvi taxminan 1,5-1,8 milliard dollarni tashkil qiladi, proteazlar fermentlar umumiy bozorining 60 foizini tashkil qiladi. Yillik bozori taxminan 1 milliard dollar bo'lgan detarjan proteazlari eng katta proteazlarni qo'llash segmentini tashkil qiladi. Subtilisin Carlsberg va tegishli subtilisin serin proteazalari pH optimalligi 9-10 bo'lgan detarjan proteazlarining birinchi avlodini ifodalaydi. Ikkinchi avlod, yuqori pH optima (10-11) va yuqori harorat barqarorligi, Bacillusclausii va B. halodurans, shu jumladan, ishqoriy shtammlari ishlab chiqarilgan. Uchinchi avlod detarjen proteazlaridan iborat bo'lib, ularning faol joylari va / yoki barqarorligi oqsil muhandisligi bilan o'zgartirilgan. Oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda proteazlarning asosiy qo'llanilishi pivo tayyorlash, don pyuresi va pivo tumanini tozalash, pishloq tayyorlashda koagulyatsiya bosqichida, pishirishda xamirning viskoelastik xususiyatlarini o'zgartirish va oqsil gidrolizatlarini ishlab chiqarishda. Organik sintezda proteazlar karboksilik kislotalarni o'z ichiga olgan peptid, ester va amid bog'larining sintezi va/yoki gidrolizida qo'llaniladi va enantiomerlar juftligini ajratish uchun samarali vositadir. Proteazlar ovqatlanishda ovqat hazm qilish uchun yordamchi vosita sifatida, tromboz va saratonni davolashda qo'llaniladi. Giperproteolitik endogen faollik g'ayritabiiy fiziologik faoliyatda, shuningdek, mikrobial va virusli patofiziologik sharoitlarda muhim rol o'ynashi mumkin va bu proteaz inhibitörlerini kasallik qo'zg'atuvchi proteazalarga qarshi terapevtik vositalar sifatida rivojlanishi uchun sezilarli impuls yaratdi. Proteazlar gidrolitik fermentlarning katta va xilma-xil guruhini ifodalaydi, ular ta'sir qilish joyi, ferment faol joyining tuzilishi va o'ziga xos reaktsiya mexanizmlari bo'yicha tasniflanadi. Proteazlar biologiyada hamma joyda mavjud bo'lib, ular hujayra va organizm funktsiyalarining ko'p jihatlarida, jumladan ovqatlanish, oqsil almashinuvi, o'sish, moslashish, tartibga solish, sporulyatsiya va unib chiqish, kasallik va o'limda biokimyoviy va yoki fiziologik ishtirokga ega. Proteazlar inson tanasida sodir bo'ladigan ko'p narsalarni, shu jumladan differentsiatsiya, harakatlanish, bo'linish va hujayra o'limi kabi muhim hujayra funktsiyalarini tartibga soladi. Proteazlar fiziologik jihatdan hujayra ichidagi oqsil parchalanish jarayonlarida, shu jumladan lizosomalar (proteazalarni o'z ichiga olgan membrana bilan bog'langan organellalar) va tashqi halqalari juda katta oqsil barreliga o'xshash to'rt halqali komplekslardan tashkil topgan yaqinda tavsiflangan proteazoma tizimi yordamida fiziologik jihatdan ishtirok etadi. markaziy teshikka kiradigan oqsillar uchun eshik vazifasini bajaradi, ichki halqalarning ichki yuzalarida esa proteolitik faol joylar mavjud.9 Proteazoma proteolitik mexanizmlari treoninning faol joyini o'z ichiga oladi va uch xil ximotripsinga o'xshash, tripsinga o'xshash va peptidil-glutamilni o'z ichiga oladi. peptid gidrolizlovchi substratning o'ziga xos xususiyatlari. Proteoliz fiziologik jihatdan fermentlarni va boshqa oqsilga asoslangan yoki bog'langan effektorlarni kovalent faollashtirish, tartibga solish va inhibe qilish uchun ishlatiladi, masalan, qon ivishiga olib keladigan biokimyoviy kaskadda va insulin ishlab chiqarishda. Proteazlar membranalar orqali tashish/sekretsiyasidan keyin peptidlarning signal ketma-ketligini olib tashlaydi va tarjimadan keyin N-terminal metionin qoldiqlarini olib tashlaydi.

Hayvonlar, o'simliklar va, ayniqsa, mikrobial proteazlar sanoat fermenti bozorining eng katta va eng muhim segmentini ifodalaydi, ular yuvish vositalarida, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda, teri sanoatida, organik sintezda biokatalizatorlar va terapevtik vositalar sifatida ishlatiladi. Proteazlar ba'zi kasalliklarning qo'zg'atuvchisi sifatida ham ishlaganligi sababli, proteaz inhibitörleri terapevtiklar sinfi sifatida ham ishlab chiqilgan. Mikrobial proteazlarni ishlab chiqarish uchun tijorat fermentatsiya jarayonlari taxminan 1950-yillardan boshlab ishlab chiqilgan. Aspergillus, Rhizopus va Bacillus turlarini o'z ichiga olgan ishchi proteaz ishlab chiqaradigan ba'zi shtammlar an'anaviy fermentlangan oziq-ovqat fermentatsiyasida topilgan turlar bilan bir xil bo'lib, ularning proteazlari oqsillarning parchalanishida ishtirok etgan va shu bilan bog'liq holda qattiq pyure substratlarida turli xil ta'mlar paydo bo'lgan. soya loviya, don donalari va boshqa o'simlikka asoslangan oziq-ovqat materiallari. Proteaz ishlab chiqarish fermentatsiya jarayonlari va sharoitlari mikroblarning o'sishi va ferment ishlab chiqarishga ta'sir qiluvchi omillarni tavsiflash va nazorat qilish orqali optimallashtirildi. Haddan tashqari ishlab chiqaruvchi shtammlar keng qamrovli skrining jarayonlari orqali ajratildi va murakkab mutatsiya/seleksiya protseduralarini qo'llash orqali yanada takomillashtirildi. Gen injeneriyasidagi ishlanmalar, shu jumladan turli xost organizmlarida rekombinant oqsillarni ifodalash qobiliyati, transkripsiya, translatsiya, sekretsiya va boshqa jarayonlarni manipulyatsiya qilish va kuchaytirish qobiliyati proteaz ishlab chiqarishni kuchaytirish va ulardan foydalanish texnoiqtisodiyotini ta'kidlash uchun foydalanilgan. Kinetika, o'ziga xoslik va barqarorlik kabi xususiyatlarni o'zgartirish uchun oqsillarni muhandislik qilish qobiliyati proteaz ilovalarini yaxshilash yoki kengaytirish uchun qo'llanilgan. Tasodifiy va saytga yo'naltirilgan mutagenez va boshqa usullar, ayniqsa, butunlay yangi proteaz tuzilmalarining biokatalitik va barqarorlik xususiyatlarini loyihalash, qurish va tavsiflashda foydali bo'ldi.